O que é uma transformação de origem?
Uma transformação de fonte é um processo de representar um circuito do ponto de vista da carga ou do próximo circuito. O conceito de transformação da fonte sugere que qualquer fonte de energia pode ser representada como uma fonte de tensão ou uma fonte de corrente. Se a impedância elétrica apresentada à carga ou próximo circuito puder ser calculada, a análise do circuito será simplificada. A transformação de fonte é aplicada ao projeto e teste de vários tipos de circuitos - de circuitos de corrente contínua (CC) relativamente simples, para cálculos de energia em estado estacionário, a circuitos mais complexos. Para altas frequências de corrente alternada (CA), como frequências de rádio, a transformação de fonte ajuda a projetar circuitos de correspondência de impedância para máxima transferência de energia.
Qualquer fonte de energia apresentará impedância sob condições CA. A matemática envolvida na representação da impedância nas CD de estado estacionário pode ser descrita facilmente. Uma célula ou bateria comum e nova de 1,5 volts (V) terá uma tensão de circuito aberto de cerca de 1,5 V. Quando essa bateria é conectada a um equipamento e drenada, a tensão cai abaixo de 1,5 V. É certo que haverá uma corrente diferente de zero da bateria.
Por exemplo, se uma bateria de 1,5 V mede 1,4 V quando uma corrente de 0,01 ampere (A) está fluindo através dela, a bateria pode ser representada como uma fonte de tensão ideal de 1,5 V em série com resistência interna. A resistência interna possui uma queda de 0,1 V, que é a diferença da fonte de tensão ideal interna e da saída dos terminais. Uma corrente de 0,01 A indica que a resistência da bateria deve ser de 0,1 V / 0,01 A igual a 10 ohms. Os 10 ohms são a resistência interna calculada da bateria e são distribuídos dentro da composição do eletrólito e dos eletrodos dentro da bateria.
O teorema de Thevenin afirma que qualquer fonte de energia é uma fonte de tensão ideal em série com resistência interna. Para análises transitórias e CA, o teorema de Thevenin ainda se aplica, mas a complexidade se manifesta quando os componentes resistivos, capacitivos e indutivos da resistência interna precisam ser calculados. Na impedância mais simples em condições CC de estado estacionário, a bateria interna pode ser representada por uma rede de resistências com valores de resistência que dependem da temperatura e da corrente. Para descrever o teorema de Thevenin em termos simples, a fonte de tensão é tratada como um curto-circuito, então a resistência observada nos terminais de saída será calculada usando a lei de Ohm, que sugere que as resistências em série sejam adicionadas.
Sob o teorema de Norton, a transformação da fonte sugere que a resistência interna é calculada da mesma maneira. Em vez de uma fonte de tensão de resistência zero, uma fonte de corrente de resistência infinita é usada, mas os resultados são os mesmos. A tensão e a corrente calculadas e, portanto, a energia fornecida a uma carga externa serão as mesmas usando o teorema de Thevenin ou Norton.