Техніка перетворення джерела
Що таке перетворення джерела?
Перетворення електричного джерела (або просто "перетворення джерела") — це метод спрощення схем шляхом заміни джерела напруги на його еквівалентне джерело струму або джерела струму на його еквівалентне джерело напруги. Перетворення джерел виконуються за допомогою теореми Тевеніна та теореми Нортона.
Перетворення джерела — це техніка, яка використовується для спрощення електричної схеми.
Ми продемонструємо, як це робиться на прикладі.
Розглянемо просте джерело напруги разом з опором, підключеним послідовно до нього.
Цей послідовний опір зазвичай представляє внутрішній опір практичного джерела напруги.
Тепер, давайте замкнемо вихідні кінці схеми джерела напруги, як показано нижче,
Тепер, застосувавши закон Кірхгофа для напруги в цій схемі, ми отримаємо,
Де I — струм, що подається джерелом напруги, коли воно короткозамкнене.
Тепер, розглянемо джерело струму з таким же струмом I, яке створює таку ж відкриту цепь напругу на своїх відкритих кінцях, як показано нижче,
Тепер, застосувавши закон Кірхгофа для струму в точці 1, у цій схемі, ми отримаємо,
З рівнянь (i) і (ii) ми отримаємо,
Відкрита цепь напруги обох джерел дорівнює V, а короткозамкнений струм обох джерел дорівнює I. Те саме опір, підключений послідовно в джерелі напруги, підключено паралельно в його еквівалентному джерелі струму.
Отже, це джерело напруги та джерело струму еквівалентні один одному.
Джерело струму є двоякою формою джерела напруги, а джерело напруги є двоякою формою джерела струму.
Джерело напруги можна перетворити в еквівалентне джерело струму, а джерело струму також можна перетворити в еквівалентне джерело напруги.
Перетворення джерела напруги в джерело струму
Припустимо, що є джерело напруги з термінальною напругою V та внутрішнім опором r. Цей опір є послідовним. Струм, який поставляє джерело, дорівнює:
коли термінали джерела короткозамкнуті.
Цей струм поставляється еквівалентним джерелом струму, а той же опір r буде підключений через джерело. Перетворення джерела напруги в джерело струму показано на наступному малюнку.
Перетворення джерела струму в джерело напруги
Аналогічно, припустимо, що є джерело струму зі значенням I та внутрішнім опором r. Тепер, згідно з законом Ома, напруга на джерелі може бути обчислена як
