การแปลงแหล่งที่มาคืออะไร?

การแปลงแหล่งที่มาเป็นกระบวนการของการแสดงวงจรจากมุมมองของโหลดหรือของวงจรถัดไป แนวคิดของการแปลงแหล่งที่มาแสดงให้เห็นว่าแหล่งพลังงานใด ๆ ที่สามารถแสดงเป็นแหล่งกำเนิดแรงดันไฟฟ้าหรือแหล่งที่มาในปัจจุบัน หากความต้านทานไฟฟ้าที่นำเสนอให้กับโหลดหรือวงจรต่อไปสามารถคำนวณได้การวิเคราะห์วงจรจะง่ายขึ้น การแปลงแหล่งที่มาถูกนำไปใช้กับการออกแบบและการทดสอบของวงจรชนิดต่าง ๆ - จากวงจรกระแสตรง (DC) ที่ค่อนข้างง่ายสำหรับการคำนวณกำลังไฟฟ้าในสภาวะคงที่ไปยังวงจรที่ซับซ้อนมากขึ้น สำหรับความถี่สูงของกระแสสลับ (AC) เช่นความถี่วิทยุการแปลงสัญญาณจะช่วยในการออกแบบวงจรจับคู่อิมพิแดนซ์เพื่อการถ่ายโอนพลังงานสูงสุด

แหล่งพลังงานใด ๆ จะแสดงความต้านทานภายใต้เงื่อนไข AC คณิตศาสตร์ที่เกี่ยวข้องกับการเป็นตัวแทนของความต้านทานภายใต้ DC คงที่สามารถอธิบายได้ง่าย เซลล์หรือแบตเตอรี่ 1.5 โวลต์ (V) ทั่วไปและใหม่เอี่ยมจะมีแรงดันไฟฟ้าวงจรเปิดประมาณ 1.5 V เมื่อแบตเตอรี่นี้เชื่อมต่อกับอุปกรณ์และพลังงานหมดแรงดันไฟฟ้าจะลดลงต่ำกว่า 1.5 โวลต์แน่นอนว่า จะมีกระแสไม่เป็นศูนย์จากแบตเตอรี่

ตัวอย่างเช่นหากแบตเตอรี่ 1.5 V มีขนาด 1.4 V เมื่อกระแส 0.01 แอมป์ (A) ไหลผ่านแบตเตอรี่จะสามารถแสดงเป็นแหล่งกำเนิดแรงดันไฟฟ้า 1.5 V ในซีรีส์ที่มีความต้านทานภายใน ความต้านทานภายในมีการลดลงของ 0.1 V ซึ่งเป็นความแตกต่างของแหล่งแรงดันไฟฟ้าในอุดมคติและการส่งออกขั้ว กระแส 0.01 A แสดงว่าความต้านทานของแบตเตอรี่จะต้องมีค่า 0.1 V / 0.01 A เท่ากับ 10 โอห์ม 10 โอห์มคือความต้านทานภายในที่คำนวณได้ของแบตเตอรี่และกระจายอยู่ภายในการแต่งหน้าของอิเล็กโทรไลต์และอิเล็กโทรดด้านในแบตเตอรี่

ทฤษฎีของ Thevenin ระบุว่าแหล่งพลังงานใด ๆ เป็นแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้าที่เหมาะสมที่สุดในอนุกรมที่มีความต้านทานภายใน สำหรับการวิเคราะห์แบบชั่วคราวและแบบ AC ทฤษฎีของ Thevenin ยังคงใช้อยู่ แต่ความซับซ้อนจะปรากฏขึ้นเมื่อส่วนประกอบของตัวต้านทานตัวเก็บประจุและตัวเหนี่ยวนำของความต้านทานภายในต้องถูกคำนวณ ในความต้านทานที่ง่ายที่สุดที่สภาวะ DC คงที่แบตเตอรี่ภายในอาจแสดงโดยเครือข่ายความต้านทานที่มีค่าความต้านทานที่ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิและกระแส เพื่ออธิบายทฤษฎีบทของ Thevenin ในแง่ง่ายแหล่งกำเนิดแรงดันไฟฟ้าจะถือว่าเป็นไฟฟ้าลัดวงจรจากนั้นความต้านทานที่เห็นที่ขั้วเอาท์พุทจะถูกคำนวณโดยใช้กฎของโอห์มที่แนะนำการต้านทานแบบอนุกรม

ภายใต้ทฤษฎีบทของนอร์ตันการแปลงแหล่งข้อมูลชี้ให้เห็นว่าความต้านทานภายในคำนวณด้วยวิธีเดียวกัน แทนที่จะใช้แหล่งจ่ายแรงดันที่ไม่มีความต้านทานศูนย์จะใช้แหล่งจ่ายกระแสความต้านทานแบบไม่สิ้นสุด แต่ผลลัพธ์จะเหมือนกัน แรงดันไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้าที่คำนวณได้และดังนั้นพลังงานที่ส่งไปยังโหลดภายนอกจะเหมือนกันโดยใช้ทฤษฎีบทของ Thevenin หรือ Norton