Was ist eine Quelltransformation?

Eine Quelltransformation ist ein Prozess, in dem eine Schaltung aus Sicht der Last oder der nächsten Schaltung dargestellt wird. Das Konzept der Quelltransformation legt nahe, dass jede Stromquelle als Spannungsquelle oder aktuelle Quelle dargestellt werden kann. Wenn die an die Last oder die nächsten Schaltung vorgestellte elektrische Impedanz berechnet werden kann, wird die Analyse der Schaltung vereinfacht. Die Quellenumwandlung wird auf das Design und die Prüfung verschiedener Arten von Schaltungen angewendet-von relativ einfachen Gleichstromschaltungen (DC) für stationäre Leistungsberechnungen bis hin zu komplexeren Schaltungen. Für hohe Frequenzen des Wechselstroms (AC) wie Funkfrequenzen hilft die Quelltransformation bei der Gestaltung von Impedanz -Matching -Schaltungen für die maximale Stromübertragung. Die Mathematik, die an der Darstellung der Impedanz unter stationärem Gleichstrom beteiligt ist, kann leicht beschrieben werden. Eine gewöhnliche und brandneue 1,5-Volt (V) -Zelle oder Batterie verfügt über einen Open-CircuIT-Spannung von etwa 1,5 V. Wenn diese Batterie an eine Ausrüstung angeschlossen und Strom abgelassen wird, fällt die Spannung unter 1,5 V ab. Es ist sicher, dass es einen Strom ungleich Null von der Batterie gibt.

Beispielsweise kann die Batterie als ideale 1,5 -V -Spannungsquelle in Serien mit einem internen Widerstand als ideale 1,5 -V -Spannungsquelle dargestellt werden, wenn ein 1,5 -V -Akku 1,4 V misst, wenn ein Strom von 0,01 Ampere (a) durchfließt. Der interne Widerstand hat einen Tropfen von 0,1 V, was die Differenz der internen idealen Spannungsquelle und der Ausgang der Klemmen ist. Ein Strom von 0,01 A zeigt an, dass der Widerstand der Batterie 0,1 V/0,01 A entspricht 10 Ohm. Der 10 Ohm ist der berechnete interne Widerstand der Batterie und ist im Zusammenhang mit dem Elektrolyten und den Elektroden in der Batterie verteilt.

Thevenins Theorem stellt fest, dass jede Stromquelle eine ideale Spannungsquelle in Reihe mit einem internen istWiderstand. Für die transiente und Wechselstromanalyse gilt der Theorem von Thevenin immer noch, aber die Komplexität manifestiert sich, wenn die Widerstand, kapazitiven und induktiven Komponenten des internen Widerstands berechnet werden müssen. Bei der einfachsten Impedanz bei stationären DC-Bedingungen kann die Batterie im Inneren durch ein Netzwerk von Widerständen mit Widerstandswerten dargestellt werden, die von Temperatur und Strom abhängen. Um den Theorem von Thevenin in einfachen Worten zu beschreiben, wird die Spannungsquelle als Kurzschluss behandelt, dann wird der an den Ausgangsanschlüssen beobachtete Widerstand unter Verwendung des Ohm -Gesetzes berechnet, der darauf hindeutet, dass Resistenz in Serien hinzugefügt wird.

Unter Nortons Theorem legt die Quellenumwandlung nahe, dass der interne Widerstand auf die gleiche Weise berechnet wird. Anstelle einer Nullwiderstandsspannungsquelle wird eine unendliche Resistenzstromquelle verwendet, die Ergebnisse sind jedoch gleich. Die berechnete Spannung und der berechnete Strom und damit die an eine externe Belastung gelieferte Leistung sind mit Thevenin oder Norton gleich.s Satz.