Tecnica di Trasformazione della Sorgente
Cos'è una trasformazione di sorgente?
Una trasformazione di sorgente elettrica (o semplicemente "trasformazione di sorgente") è un metodo per semplificare i circuiti sostituendo una sorgente di tensione con la sua equivalente sorgente di corrente, o una sorgente di corrente con la sua equivalente sorgente di tensione. Le trasformazioni di sorgente sono implementate utilizzando il teorema di Thévenin e il teorema di Norton.
La trasformazione di sorgente è una tecnica utilizzata per semplificare un circuito elettrico.
Illustreremo come viene eseguita questa operazione con un esempio.
Prendiamo una semplice sorgente di tensione insieme a una resistenza in serie con essa.
Questa resistenza in serie rappresenta normalmente la resistenza interna di una sorgente di tensione pratica.
Ora, cortocircuitiamo i terminali di uscita del circuito della sorgente di tensione come mostrato di seguito,
Applichiamo ora la Legge di Kirchhoff della Tensione nel circuito sopra ottenendo,
Dove, I è il corrente fornita dalla sorgente di tensione quando è cortocircuitata.
Ora, prendiamo una sorgente di corrente della stessa corrente I che produce la stessa tensione a circuito aperto ai suoi terminali aperti come mostrato di seguito,
Applichiamo ora la Legge di Kirchhoff della Corrente al nodo 1, del circuito sopra, ottenendo,
Dalle equazioni (i) e (ii) otteniamo,
La tensione a circuito aperto di entrambe le sorgenti è V e la corrente a cortocircuito di entrambe le sorgenti è I. La stessa resistenza in serie nella sorgente di tensione è collegata in parallelo nella sua equivalente sorgente di corrente.
Quindi, queste sorgenti di tensione e corrente sono equivalenti tra loro.
Una sorgente di corrente è la forma duale di una sorgente di tensione e una sorgente di tensione è la forma duale di una sorgente di corrente.
Una sorgente di tensione può essere convertita in una sorgente di corrente equivalente e una sorgente di corrente può essere convertita in una sorgente di tensione equivalente.
Conversione da sorgente di tensione a sorgente di corrente
Si consideri una sorgente di tensione con tensione terminale V e resistenza interna r. Questa resistenza è in serie. Il corrente fornita dalla sorgente è uguale a:
quando i terminali della sorgente sono cortocircuitati.
Questa corrente è fornita dalla sorgente di corrente equivalente e la stessa resistenza r sarà collegata attraverso la sorgente. La conversione da sorgente di tensione a sorgente di corrente è mostrata nella seguente figura.
Conversione da sorgente di corrente a sorgente di tensione
Similmente, si consideri una sorgente di corrente con valore I e resistenza interna r. Ora, secondo la legge di Ohm, la tensione attraverso la sorgente può essere calcolata come
Pertanto, la tensione che appare, attraverso la sorgente, quando i terminali sono aperti, è V.
