Spanningsbron en stroombron

Definitie van Elektrische Bron

Een bron is een apparaat dat mechanische, chemische, thermische of andere vormen van energie omzet in elektrische energie. Als actief netwerkelement dient het de doelstelling van het genereren van elektrische energie.

In elektrische netwerken zijn de primaire typen bronnen spanningsbronnen en stroombronnen:

• Een spanningsbron wordt gekenmerkt door een elektromotieve kracht (emf) als aandrijffunctie.

• Een stroombron wordt gedefinieerd door een stroomaandrijffunctie.

Stroom- en spanningsbronnen worden verder ingedeeld in ideale bronnen en praktische bronnen.

Spanningsbron

Een spanningsbron is een tweepolig apparaat dat op elk moment een constante spanning onderhoudt, onafhankelijk van de stroom die eruit wordt getrokken. Dit wordt een Ideale Spanningsbron genoemd, die kenmerkt door nul interne weerstand.

In de praktijk bestaan ideale spanningsbronnen niet. Bronnen met inherente interne weerstand worden Praktische Spanningsbronnen genoemd. Deze interne weerstand veroorzaakt een spanningdaling, waardoor de terminalspanning afneemt. Hoe kleiner de interne weerstand (r) van een spanningsbron, hoe meer het gedrag overeenkomt met een ideale bron.

De symbolische weergaven van ideale en praktische spanningsbronnen zijn als volgt:

Figuur A hieronder toont het schakelschema en de eigenschappen van een ideale spanningsbron:

Figuur B hieronder geeft het schakelschema en de eigenschappen van een Praktische Spanningsbron:

Voorbeelden van Spanningsbronnen

Gewone voorbeelden van spanningsbronnen zijn batterijen en wisselstromen.

Stroombron

Stroombronnen worden op vergelijkbare wijze ingedeeld in ideale en praktische types.

Ideale Stroombron

Een ideale stroombron is een tweepolig schakelelement dat een constante stroom levert aan elke belastingweerstand die verbonden is aan zijn polen. Opmerkelijk is dat de geleverde stroom onafhankelijk is van de spanning over de bronpolen en dat het oneindige interne weerstand heeft.

Praktische Stroombron

Een praktische stroombron wordt gemodelleerd als een ideale stroombron parallel met een weerstand. Deze parallelle weerstand rekent rekening met realistische beperkingen, zoals stroomlek of interne verliezen. De symbolische weergaven zijn als volgt:

Figuur C hieronder toont de eigenschappen.

Figuur D hieronder toont de eigenschappen van een Praktische Stroombron.

Voorbeelden van stroombronnen zijn foto-elektrische cellen, collectorstromen van transistors.