Technika transformace zdroje
Co je transformace zdroje?
Elektrická transformace zdroje (nebo jen "transformace zdroje") je metoda pro zjednodušení obvodů nahrazením napěťového zdroje jeho ekvivalentním proudovým zdrojem nebo naopak. Transformace zdrojů jsou prováděny pomocí Théveninova teorému a Nortonova teorému.
Transformace zdroje je technika používaná k zjednodušení elektrického obvodu.
Ukážeme, jak se to dělá na příkladu.
Vezměme si jednoduchý napěťový zdroj spolu s odpor spojený v sérii s ním.
Tento sériový odpor obvykle reprezentuje vnitřní odpor praktického napěťového zdroje.
Nyní krátce zapojme výstupní terminály napěťového zdroje, jak je ukázáno níže,
Nyní aplikujeme Kirchhoffův zákon o napětí v obvodu nahoře a dostaneme:
Kde I je proud dodávaný napěťovým zdrojem, když je krátkozamčený.
Nyní vezměme proudový zdroj stejného proudu I, který produkuje stejné otevřené napětí na svých otevřených terminálech, jak je ukázáno níže,
Nyní aplikujeme Kirchhoffův zákon o proudu na uzlu 1, výše uvedeného obvodu, a dostaneme:
Z rovnic (i) a (ii) dostáváme:
Otevřené napětí obou zdrojů je V a krátkozaměrný proud obou zdrojů je I. Stejný odpor spojený v sérii v napěťovém zdroji je spojen paralelně v jeho ekvivalentním proudovém zdroji.
Tyto napěťový a proudový zdroje jsou tedy ekvivalentní.
Proudový zdroj je duální formou napěťového zdroje a napěťový zdroj je duální formou proudového zdroje.
Napěťový zdroj lze převést na ekvivalentní proudový zdroj a proudový zdroj lze také převést na ekvivalentní napěťový zdroj.
Převod napěťového zdroje na proudový zdroj
Předpokládejme napěťový zdroj s napětím V a vnitřním odporem r. Tento odpor je v sérii. Proud dodávaný zdrojem je roven:
když jsou terminály zdroje krátkozamčeny.
Tento proud je dodáván ekvivalentním proudovým zdrojem a stejný odpor r bude připojen přes zdroj. Převod napěťového zdroje na proudový zdroj je znázorněn na následujícím obrázku.
Převod proudového zdroje na napěťový zdroj
Podobně, předpokládejme proudový zdroj s hodnotou I a vnitřním odporem r. Podle Ohmova zákona můžeme napětí přes zdroj vypočítat jako:
Tedy, napětí, které se objeví přes zdroj, když jsou terminály otevřené, je V.
