Che cos'è una trasformazione di origine?
Una trasformazione di sorgente è un processo di rappresentazione di un circuito dal punto di vista del carico o del circuito successivo. Il concetto di trasformazione della fonte suggerisce che qualsiasi fonte di energia può essere rappresentata come fonte di tensione o corrente. Se è possibile calcolare l'impedenza elettrica presentata al carico o al circuito successivo, l'analisi del circuito è semplificata. La trasformazione della sorgente viene applicata alla progettazione e al collaudo di vari tipi di circuiti - dai circuiti a corrente continua (DC) relativamente semplici, per calcoli di potenza a regime stazionario, a circuiti più complessi. Per le alte frequenze di corrente alternata (CA), come le frequenze radio, la trasformazione della sorgente aiuta a progettare circuiti di adattamento di impedenza per il massimo trasferimento di potenza.
Qualsiasi fonte di alimentazione presenterà impedenza in condizioni CA. La matematica coinvolta nella rappresentazione dell'impedenza in corrente continua può essere facilmente descritta. Una batteria o una batteria da 1,5 volt (V) ordinaria e nuova avrà una tensione a circuito aperto di circa 1,5 V. Quando questa batteria è collegata a un'apparecchiatura e scarica, la tensione scende al di sotto di 1,5 V. È certo che ci sarà una corrente diversa da zero dalla batteria.
Ad esempio, se una batteria da 1,5 V misura 1,4 V quando una corrente di 0,01 ampere (A) scorre attraverso di essa, la batteria può essere rappresentata come una sorgente di tensione ideale da 1,5 V in serie con una resistenza interna. La resistenza interna ha una caduta di 0,1 V, che è la differenza tra la sorgente di tensione ideale interna e l'uscita dei terminali. Una corrente di 0,01 A indica che la resistenza della batteria deve essere di 0,1 V / 0,01 A equivale a 10 ohm. Il 10 ohm è la resistenza interna calcolata della batteria ed è distribuito all'interno della composizione dell'elettrolita e degli elettrodi all'interno della batteria.
Il teorema di Thevenin afferma che qualsiasi fonte di energia è una fonte di tensione ideale in serie con una resistenza interna. Per l'analisi transitoria e AC, il teorema di Thevenin si applica ancora, ma la complessità si manifesta quando devono essere calcolati i componenti resistivi, capacitivi e induttivi della resistenza interna. Nell'impedenza più semplice in condizioni CC stazionarie, la batteria interna può essere rappresentata da una rete di resistenze con valori di resistenza dipendenti da temperatura e corrente. Per descrivere il teorema di Thevenin in termini semplici, la sorgente di tensione viene trattata come un corto circuito, quindi la resistenza vista ai terminali di uscita verrà calcolata usando la legge di Ohm che suggerisce che vengano aggiunte resistenze in serie.
Sotto il teorema di Norton, la trasformazione della fonte suggerisce che la resistenza interna è calcolata allo stesso modo. Invece di una sorgente di tensione a resistenza zero, viene utilizzata una sorgente di corrente a resistenza infinita, ma i risultati sono gli stessi. La tensione e la corrente calcolate, e quindi la potenza erogata a un carico esterno, saranno le stesse usando Thevenin o il teorema di Norton.