Kildeomformningsteknik
Hvad er en kildetransformation?
En elektrisk kildetransformation (eller bare "kildetransformation") er en metode til at forenkle kredsløb ved at erstatte en spændingskilde med dens ækvivalente strømkilde, eller en strømkilde med dens ækvivalente spændingskilde. Kildetransformationer implementeres ved hjælp af Thévenins sætning og Nortons sætning.
Kildetransformation er en teknik, der bruges til at forenkle et elektrisk kredsløb.
Vi vil vise, hvordan dette gøres med et eksempel.
Lad os tage en simpel spændingskilde sammen med en modstand forbundet i serie med den.
Denne seriemodstand repræsenterer normalt den interne modstand i en praktisk spændingskilde.
Nu, lad os kortcirkulere udgangsterminalerne af spændingskildekredsløbet som vist nedenfor,
Nu, ved at anvende Kirchhoffs Spændingslov i kredsløbet ovenfor, får vi,
Hvor I er strømmen, som spændingskilden leverer, når den kortcirkuleres.
Nu, lad os tage en strømkilde med samme strøm I, som producerer samme åbenkreds spænding ved dens åbne terminaler som vist nedenfor,
Nu, ved at anvende Kirchhoffs Strømlag på node 1 i det ovenstående kredsløb, får vi,
Fra ligning (i) og (ii) får vi,
Åbenkreds spændingen for begge kilder er V, og kortcirkulær strøm for begge kilder er I. Samme modstand forbundet i serie i spændingskilden er forbundet i parallel i dens ækvivalente strømkilde.
Så, disse spændingskilde og strømkilde er ækvivalente med hinanden.
En strømkilde er dualformen af en spændingskilde, og en spændingskilde er dualformen af en strømkilde.
En spændingskilde kan konverteres til en ækvivalent strømkilde, og en strømkilde kan også konverteres til en ækvivalent spændingskilde.
Konvertering fra spændingskilde til strømkilde
Antag en spændingskilde med terminalspænding V og den interne modstand r. Denne modstand er i serie. Strømmen, som kilden leverer, er lig med:
når terminalerne af kilden kortcirkuleres.
Denne strøm leveres af den ækvivalente strømkilde, og samme modstand r vil være forbundet over kilden. Konverteringen fra spændingskilde til strømkilde vises i følgende figur.
Konvertering fra strømkilde til spændingskilde
Tilsvarende, antag en strømkilde med værdien I og den interne modstand r. Nu, ifølge Ohms lov, kan spændingen over kilden beregnes som
Derfor, spændingen, der optræder over kilden, når terminalerne er åbne, er V.
