ソース変換とは

ソース変換は、負荷または次の回路の観点から回路を表すプロセスです。 ソース変換の概念は、どの電源も電圧源または電流源として表現できることを示唆しています。 負荷または次の回路に与えられる電気インピーダンスを計算できる場合、回路の分析は簡素化されます。 ソース変換は、定常状態の電力計算用の比較的単純な直流（DC）回路から、より複雑な回路まで、さまざまなタイプの回路の設計とテストに適用されます。 無線周波数などの交流（AC）の高周波の場合、ソース変換は、最大電力伝送のためのインピーダンスマッチング回路の設計に役立ちます。

すべての電源は、AC条件下でインピーダンスを示します。 定常状態DCでのインピーダンスの表現に関係する数学は簡単に説明できます。 通常の真新しい1.5ボルト（V）セルまたはバッテリーの開放電圧は約1.5 Vです。このバッテリーを機器に接続して電力を消費すると、電圧は1.5 V未満に低下します。バッテリーからゼロ以外の電流が流れます。

たとえば、0.01アンペア（A）の電流が流れているときに1.5 Vバッテリーが1.4 Vを測定する場合、バッテリーは内部抵抗と直列の理想的な1.5 V電圧源として表すことができます。 内部抵抗の電圧降下は0.1 Vで、これは内部理想電圧源と端子出力の差です。 0.01 Aの電流は、バッテリーの抵抗が0.1 V / 0.01 A = 10オームでなければならないことを示します。 10オームは、計算されたバッテリーの内部抵抗であり、バッテリー内部の電解質と電極の構造内に分布しています。

テブナンの定理は、電源は内部抵抗と直列の理想的な電圧源であると述べています。 過渡解析およびAC解析の場合、テブナンの定理は依然として適用されますが、内部抵抗の抵抗成分、容量成分、および誘導成分を計算する必要がある場合、複雑さが現れます。 定常状態のDC条件での最も単純なインピーダンスでは、内部のバッテリーは、温度と電流に依存する抵抗値を持つ抵抗のネットワークで表されます。 テブナンの定理を簡単に説明すると、電圧源は短絡回路として扱われ、出力端子で見られる抵抗は、直列の抵抗が追加されることを示唆するオームの法則を使用して計算されます。

ノートンの定理では、ソース変換は内部抵抗が同じ方法で計算されることを示唆しています。 ゼロ抵抗電圧源の代わりに、無限抵抗電流源が使用されますが、結果は同じです。 計算された電圧と電流、したがって外部負荷に供給される電力は、テブナンまたはノートンの定理を使用して同じになります。