Τι είναι ο μετασχηματισμός πηγής;

Ένας μετασχηματισμός πηγής είναι μια διαδικασία που αντιπροσωπεύει ένα κύκλωμα από την άποψη του φορτίου ή του επόμενου κυκλώματος.Η έννοια του μετασχηματισμού πηγής υποδηλώνει ότι οποιαδήποτε πηγή ενέργειας μπορεί να αναπαρασταθεί ως πηγή τάσης ή πηγή ρεύματος.Εάν η ηλεκτρική αντίσταση που παρουσιάζεται στο φορτίο ή το επόμενο κύκλωμα μπορεί να υπολογιστεί, η ανάλυση του κυκλώματος απλοποιείται.Ο μετασχηματισμός πηγής εφαρμόζεται στον σχεδιασμό και τη δοκιμή διαφόρων τύπων κυκλωμάτων-από τα σχετικά απλά κυκλώματα άμεσου ρεύματος (DC), για υπολογισμούς ηλεκτροπαραγωγής σε σταθερή κατάσταση, σε πιο σύνθετα κυκλώματα.Για υψηλές συχνότητες εναλλασσόμενου ρεύματος (AC), όπως οι ραδιοφωνικές συχνότητες, τα βοηθήματα μετασχηματισμού πηγής στο σχεδιασμό κυκλωμάτων αντιστοίχισης σύνθετης αντίστασης για μέγιστη μεταφορά ισχύος.Τα μαθηματικά που εμπλέκονται στην εκπροσώπηση της σύνθετης αντίστασης υπό σταθερή κατάσταση DC μπορούν να περιγραφούν εύκολα.Ένα συνηθισμένο και ολοκαίνουργιο κύτταρο ή μπαταρία 1,5 volt (V) θα έχει τάση ανοικτού κυκλώματος περίπου 1,5 V. Όταν αυτή η μπαταρία είναι συνδεδεμένη με εξοπλισμό και αποστραγγίζεται η ισχύς, η τάση πέφτει κάτω από 1,5 V. Είναι βέβαιο ότιΘα υπάρχει ένα μη μηδενικό ρεύμα από την μπαταρία.Πηγή σε σειρά με εσωτερική αντίσταση.Η εσωτερική αντίσταση έχει πτώση 0,1 V, η οποία είναι η διαφορά της εσωτερικής ιδανικής πηγής τάσης και της εξόδου τερματικών.Ένα ρεύμα 0,01 Α υποδεικνύει ότι η αντίσταση της μπαταρίας πρέπει να είναι 0,1 V/0,01 Α ισούται με 10 ohms.Τα 10 ohms είναι η υπολογισμένη εσωτερική αντίσταση της μπαταρίας και κατανέμεται μέσα στο μακιγιάζ του ηλεκτρολύτη και των ηλεκτροδίων μέσα στην μπαταρία. Το θεωρήμα του Thevenin δηλώνει ότι οποιαδήποτε πηγή ενέργειας είναι μια ιδανική πηγή τάσης σε σειρά με εσωτερική αντίσταση.Για την παροδική και την ανάλυση AC, το θεώρημα του thevenin εξακολουθεί να εφαρμόζεται, αλλά η πολυπλοκότητα εκδηλώνεται όταν πρέπει να υπολογιστούν τα αντίστοιχα, χωρητικά και επαγωγικά συστατικά της εσωτερικής αντίστασης.Στην απλούστερη σύνθετη αντίσταση σε συνθήκες DC σε σταθερή κατάσταση, η μπαταρία μέσα μπορεί να αντιπροσωπεύεται από ένα δίκτυο αντιστάσεων με τιμές αντίστασης που εξαρτώνται από τη θερμοκρασία και το ρεύμα.Για να περιγράψουμε το θεώρημα του Thevenin με απλούς όρους, η πηγή τάσης αντιμετωπίζεται ως βραχυκύκλωμα, τότε η αντίσταση που παρατηρείται στους ακροδέκτες εξόδου θα υπολογιστεί χρησιμοποιώντας το νόμο του Ohm που υποδηλώνει ότι οι αντιστάσεις σε σειρά προστίθενται.Η εσωτερική αντίσταση υπολογίζεται με τον ίδιο τρόπο.Αντί για μια πηγή τάσης μηδενικής αντοχής, χρησιμοποιείται μια πηγή ρεύματος άπειρης αντίστασης, αλλά τα αποτελέσματα είναι τα ίδια.Η υπολογιζόμενη τάση και το ρεύμα, και επομένως η ισχύς που παραδίδεται σε εξωτερικό φορτίο, θα είναι η ίδια χρησιμοποιώντας το θεώρημα του Thevenin ή του Norton.