แหล่งกำเนิดแรงดันและแหล่งกำเนิดกระแส
คำนิยามของแหล่งกำเนิดไฟฟ้า
แหล่งกำเนิดคืออุปกรณ์ที่แปลงพลังงานเชิงกล พลังงานเคมี พลังงานความร้อน หรือรูปแบบพลังงานอื่นๆ ให้เป็นพลังงานไฟฟ้า ในฐานะองค์ประกอบเครือข่ายที่ใช้งาน มันมีวัตถุประสงค์ในการสร้างพลังงานไฟฟ้า
ในเครือข่ายไฟฟ้า ประเภทหลักของแหล่งกำเนิดคือแหล่งกำเนิดแรงดันและแหล่งกำเนิดกระแสไฟฟ้า:
แหล่งกำเนิดกระแสและแรงดันแบ่งออกเป็นแหล่งกำเนิดแบบอุดมคติและแหล่งกำเนิดแบบปฏิบัติการ
แหล่งกำเนิดแรงดัน
แหล่งกำเนิดแรงดันเป็นอุปกรณ์สองขั้วที่รักษาแรงดันคงที่ในขณะใดๆ โดยไม่ขึ้นอยู่กับกระแสที่ดึงจากมัน ซึ่งเรียกว่าแหล่งกำเนิดแรงดันแบบอุดมคติ ซึ่งมีความต้านทานภายในเท่ากับศูนย์
ในทางปฏิบัติ แหล่งกำเนิดแรงดันแบบอุดมคติไม่มีอยู่จริง แหล่งกำเนิดที่มีความต้านทานภายในเรียกว่าแหล่งกำเนิดแรงดันแบบปฏิบัติการ ความต้านทานภายในนี้ทำให้เกิดการลดลงของแรงดัน ทำให้แรงดันที่ขั้วลดลง ความต้านทานภายใน (r) ของแหล่งกำเนิดแรงดันยิ่งน้อยเท่าไร พฤติกรรมของมันก็จะยิ่งใกล้เคียงกับแหล่งกำเนิดแบบอุดมคติมากขึ้นเท่านั้น
สัญลักษณ์แทนแหล่งกำเนิดแรงดันแบบอุดมคติและแบบปฏิบัติการคือดังนี้:
รูป A ด้านล่างแสดงแผนผังวงจรและลักษณะของแหล่งกำเนิดแรงดันแบบอุดมคติ:
รูป B ด้านล่างแสดงแผนผังวงจรและลักษณะของแหล่งกำเนิดแรงดันแบบปฏิบัติการ:
ตัวอย่างของแหล่งกำเนิดแรงดัน
ตัวอย่างที่พบได้บ่อยของแหล่งกำเนิดแรงดันคือแบตเตอรี่และเครื่องกำเนิดไฟฟ้า
แหล่งกำเนิดกระแส
แหล่งกำเนิดกระแสแบ่งออกเป็นประเภทอุดมคติและประเภทปฏิบัติการเช่นเดียวกัน
แหล่งกำเนิดกระแสแบบอุดมคติ
แหล่งกำเนิดกระแสแบบอุดมคติเป็นองค์ประกอบวงจรสองขั้วที่จ่ายกระแสคงที่ให้กับโหลดความต้านทานใดๆ ที่เชื่อมต่อระหว่างขั้วของมัน ที่สำคัญ กระแสที่จ่ายให้นั้นไม่ขึ้นอยู่กับแรงดันระหว่างขั้วแหล่งกำเนิด และมีความต้านทานภายในอนันต์
แหล่งกำเนิดกระแสแบบปฏิบัติการ
แหล่งกำเนิดกระแสแบบปฏิบัติการจำลองเป็นแหล่งกำเนิดกระแสแบบอุดมคติขนานกับความต้านทาน ความต้านทานขนานนี้ครอบคลุมข้อจำกัดในโลกจริง เช่น การรั่วไหลของกระแสหรือการสูญเสียภายใน สัญลักษณ์แทนคือดังนี้:
รูป C ด้านล่างแสดงลักษณะของแหล่งกำเนิดกระแสแบบปฏิบัติการ
รูป D ด้านล่างแสดงลักษณะของแหล่งกำเนิดกระแสแบบปฏิบัติการ
ตัวอย่างของแหล่งกำเนิดกระแสคือเซลล์โฟโตอิเล็กทริก และกระแสคอลเล็กเตอร์ของทรานซิสเตอร์
