Kaynak Dönüşümü Nedir?

Bir kaynak dönüşümü, yük veya bir sonraki devrenin bakış açısından bir devreyi temsil etme işlemidir. Kaynak dönüşümü kavramı, herhangi bir güç kaynağının bir voltaj kaynağı veya bir akım kaynağı olarak temsil edilebileceğini göstermektedir. Yüke veya bir sonraki devreye verilen elektriksel empedans hesaplanabilirse, devrenin analizi basitleştirilir. Kaynak dönüşümü, çeşitli devre türlerinin tasarımına ve testine uygulanır - nispeten basit doğru akım (DC) devrelerden, sabit durumlu güç hesaplamaları için, daha karmaşık devrelere. Radyo frekansları gibi alternatif akımın (AC) yüksek frekansları için kaynak dönüşümü, maksimum güç aktarımı için empedans eşleştirme devrelerinin tasarlanmasına yardımcı olur.

Herhangi bir güç kaynağı AC koşulları altında empedans gösterecektir. Kararlı hal DC altında empedansı temsil etmekte yer alan matematik kolayca tanımlanabilir. Sıradan ve yepyeni bir 1,5 voltluk (V) bir pil veya pil yaklaşık 1,5 V'luk bir açık devre voltajına sahip olacaktır. Bu pil bir ekipmana bağlandığında ve güç tüketildiğinde, voltajın 1,5 V'un altına düşmesi kesindir. Aküden sıfır olmayan bir akım olacaktır.

Örneğin, bir 0,01 amperlik bir akım (A) içinden akarken 1,5 V'lik bir batarya 1,4 V ölçüyorsa, batarya dahili dirençli seri olarak ideal bir 1,5 V voltaj kaynağı olarak gösterilebilir. Dahili direnç, 0,1 V'luk bir düşüşe sahiptir, bu, dahili ideal voltaj kaynağının ve terminal çıkışının farkıdır. 0,01 A'lık bir akım, akü direncinin 0,1 V / 0,01 A olması gerektiğini gösterir. 10 ohm, bataryanın hesaplanan dahili direncidir ve batarya içindeki elektrolit ve elektrotların yapısının içine dağılmıştır.

Thevenin teoremi, herhangi bir güç kaynağının dahili dirençli seri olarak ideal bir voltaj kaynağı olduğunu belirtir. Geçici ve AC analizleri için Thevenin teoremi hala geçerlidir, fakat karmaşıklık iç direncin dirençli, kapasitif ve endüktif bileşenlerinin hesaplanması gerektiğinde ortaya çıkar. Sabit DC koşullarında en basit empedansta, içindeki pil, sıcaklık ve akıma bağlı direnç değerlerine sahip bir direnç ağı ile temsil edilebilir. Thevenin teoremini basit terimlerle açıklamak için, gerilim kaynağı kısa devre olarak değerlendirilir, daha sonra çıkış terminallerinde görülen direnç, Ohm'un seri halinde direnç eklendiğini öne süren kanunu kullanılarak hesaplanır.

Norton teoremine göre, kaynak dönüşümü iç direncin aynı şekilde hesaplandığını göstermektedir. Sıfır dirençli bir voltaj kaynağı yerine, sonsuz dirençli bir akım kaynağı kullanılır, ancak sonuçlar aynıdır. Hesaplanan voltaj ve akım ve bu nedenle harici bir yüke verilen güç Thevenin veya Norton teoremi kullanılarak aynı olacaktır.