Co je transformace zdroje?
Transformace zdroje je proces představující obvod z pohledu zátěže nebo dalšího obvodu. Koncept transformace zdroje naznačuje, že jakýkoli zdroj energie může být reprezentován jako zdroj napětí nebo zdroj proudu. Pokud lze vypočítat elektrickou impedanci představovanou zátěži nebo dalšímu obvodu, je analýza obvodu zjednodušená. Transformace zdroje je aplikována na návrh a testování různých typů obvodů - od relativně jednoduchých stejnosměrných (DC) obvodů, pro výpočet výkonu v ustáleném stavu, až po složitější obvody. Pro vysoké frekvence střídavého proudu (AC), jako jsou rádiové frekvence, pomáhá transformace zdroje při navrhování obvodů pro přizpůsobení impedance pro maximální přenos energie.
Jakýkoli zdroj energie bude představovat impedanci za podmínek AC. Matematiku zapojenou do reprezentace impedance za stejnosměrného proudu lze snadno popsat. Běžný a zcela nový článek o napětí 1,5 V (V) nebo baterie bude mít napětí v otevřeném obvodu asi 1,5 V. Když je tato baterie připojena k zařízení a je vybitá, napětí klesne pod 1,5 V. Je jisté, že z baterie bude nenulový proud.
Pokud například 1,5 V baterie měří 1,4 V, když jím prochází proud 0,01 A (A), může být baterie představována jako ideální zdroj napětí 1,5 V v sérii s vnitřním odporem. Vnitřní odpor má pokles 0,1 V, což je rozdíl vnitřního ideálního zdroje napětí a výstupu svorek. Proud 0,01 A znamená, že odpor baterie musí být 0,1 V / 0,01 A odpovídá 10 ohmům. 10 ohmů je vypočtený vnitřní odpor baterie a je distribuován uvnitř složení elektrolytu a elektrod uvnitř baterie.
Theveninova věta říká, že jakýkoli zdroj energie je ideální zdroj napětí v sérii s vnitřním odporem. Pro přechodnou a AC analýzu platí Theveninova věta, ale složitost se projevuje, když je třeba počítat odporové, kapacitní a induktivní složky vnitřního odporu. V nejjednodušší impedanci za stejnosměrných podmínek v ustáleném stavu může být baterie uvnitř představována sítí odporů s hodnotami odporu, které jsou závislé na teplotě a proudu. K jednoduchému popisu Theveninovy věty je zdroj napětí považován za zkrat, pak se odpor pozorovaný na výstupních svorkách vypočítá pomocí Ohmova zákona, který navrhuje, že odpory v sérii jsou přidány.
Podle Nortonovy věty naznačuje transformace zdroje, že vnitřní odpor je počítán stejným způsobem. Místo zdroje nulového odporu se používá nekonečný zdroj odporového proudu, ale výsledky jsou stejné. Vypočítané napětí a proud, a tedy i energie dodávaná do vnější zátěže, budou stejné pomocí Theveninovy nebo Nortonovy věty.