Τεχνική Μετασχηματισμού Πηγής

Τι είναι Μετασχηματισμός Πηγής;

Ο ηλεκτρικός μετασχηματισμός πηγής (ή απλά "μετασχηματισμός πηγής") είναι μια μέθοδος για την απλούστευση των κυκλωμάτων, υποκαθιστώντας μια πηγή τάσης με την ισοδύναμη της πηγής ρεύματος, ή μια πηγή ρεύματος με την ισοδύναμη της πηγής τάσης. Οι μετασχηματισμοί πηγών εφαρμόζονται χρησιμοποιώντας το θεώρημα Thévenin και το θεώρημα Norton.

Ο μετασχηματισμός πηγής είναι μια τεχνική που χρησιμοποιείται για την απλούστευση ενός ηλεκτρικού κυκλώματος.

Θα δείξουμε πώς γίνεται αυτό με ένα παράδειγμα.

Ας πάρουμε μια απλή πηγή τάσης μαζί με μια αντίσταση σε σειρά μαζί της.

Αυτή η αντίσταση σε σειρά συνήθως αντιπροσωπεύει την εσωτερική αντίσταση μιας πρακτικής πηγής τάσης.

Τώρα, ας συνδέσουμε τις εξόδους της πηγής τάσης ως φαντάζεται παρακάτω,

Τώρα, εφαρμόζοντας το Νόμο Kirchhoff για την τάση στο παραπάνω κύκλωμα, παίρνουμε,

Όπου, I είναι το ρεύμα που παρέχει η πηγή τάσης όταν είναι συνδεδεμένη σε σύνδεση.

Τώρα, ας πάρουμε μια πηγή ρεύματος με το ίδιο ρεύμα I, η οποία παράγει την ίδια ανοιχτή-κύκλωμα τάση στα ανοιχτά της, όπως φαίνεται παρακάτω,

Τώρα, εφαρμόζοντας το Νόμο Kirchhoff για το ρεύμα στο κόμβο 1, του παραπάνω κυκλώματος, παίρνουμε,

Από τις εξισώσεις (i) και (ii) παίρνουμε,

Η ανοιχτή-κύκλωμα τάση των δύο πηγών είναι V και το συνδεδεμένο ρεύμα των δύο πηγών είναι I. Η ίδια αντίσταση σε σειρά στην πηγή τάσης είναι σε παράλληλη σύνδεση στην ισοδύναμη πηγή ρεύματος.

Επομένως, αυτές οι πηγές τάσης και ρεύματος είναι ισοδύναμες μεταξύ τους.

Μια πηγή ρεύματος είναι η διαδικαστική μορφή μιας πηγής τάσης και μια πηγή τάσης είναι η διαδικαστική μορφή μιας πηγής ρεύματος.

Μια πηγή τάσης μπορεί να μετατραπεί σε ισοδύναμη πηγή ρεύματος και μια πηγή ρεύματος μπορεί επίσης να μετατραπεί σε ισοδύναμη πηγή τάσης.

Μετατροπή Πηγής Τάσης σε Πηγή Ρεύματος

Υποθέτουμε μια πηγή τάσης με τάση V στα τερματικά και εσωτερική αντίσταση r. Αυτή η αντίσταση είναι σε σειρά. Το ρεύμα που παρέχεται από την πηγή είναι ίσο με:

όταν τα τερματικά της πηγής είναι συνδεδεμένα.

Αυτό το ρεύμα παρέχεται από την ισοδύναμη πηγή ρεύματος και η ίδια αντίσταση r θα είναι συνδεδεμένη παράλληλα με την πηγή. Η μετατροπή πηγής τάσης σε πηγή ρεύματος φαίνεται στο παρακάτω σχήμα.