Что такое трансформация источника?

Преобразование источника - это процесс представления схемы с точки зрения нагрузки или следующей схемы. Концепция преобразования источника предполагает, что любой источник питания может быть представлен как источник напряжения или источник тока. Если можно рассчитать электрический импеданс, представленный нагрузке или следующей цепи, анализ схемы упрощается. Преобразование источника применяется для проектирования и тестирования различных типов цепей - от относительно простых цепей постоянного тока (для постоянного тока) для расчета мощности в установившемся режиме до более сложных цепей. Для высоких частот переменного тока (AC), таких как радиочастоты, преобразование источника помогает в разработке схем согласования полного сопротивления для максимальной передачи мощности.

Любой источник питания будет иметь сопротивление в условиях переменного тока. Математика, участвующая в представлении импеданса при постоянном постоянном токе, может быть легко описана. Обычный и новый 1,5-вольтный (В) элемент или батарея будет иметь напряжение разомкнутой цепи около 1,5 В. Когда эта батарея подключена к оборудованию и разряжена, напряжение падает ниже 1,5 В. Очевидно, что Там будет ненулевой ток от батареи.

Например, если батарея 1,5 В измеряет 1,4 В, когда через нее протекает ток 0,01 А (А), батарею можно представить как идеальный источник напряжения 1,5 В, включающий последовательно с внутренним сопротивлением. Внутреннее сопротивление имеет падение на 0,1 В, что является разницей внутреннего идеального источника напряжения и выходной клеммы. Ток 0,01 А указывает на то, что сопротивление батареи должно составлять 0,1 В / 0,01 А, что равно 10 Ом. 10 Ом - это расчетное внутреннее сопротивление батареи, которое распределяется внутри состава электролита и электродов внутри батареи.

Теорема Тевенина утверждает, что любой источник питания является идеальным источником напряжения последовательно с внутренним сопротивлением. Для анализа переходных процессов и переменного тока все еще применима теорема Тевенина, но сложность проявляется, когда необходимо рассчитать резистивные, емкостные и индуктивные компоненты внутреннего сопротивления. В простейшем импедансе в установившихся условиях постоянного тока батарея внутри может быть представлена ​​сетью сопротивлений со значениями сопротивления, которые зависят от температуры и тока. Чтобы описать теорему Тевенина в простых терминах, источник напряжения рассматривается как короткое замыкание, затем сопротивление, видимое на выходных клеммах, будет вычислено с использованием закона Ома, который предполагает добавление последовательных сопротивлений.

Согласно теореме Нортона, преобразование источника предполагает, что внутреннее сопротивление вычисляется таким же образом. Вместо источника напряжения с нулевым сопротивлением используется источник тока с бесконечным сопротивлением, но результаты те же. Расчетное напряжение и ток, а следовательно, и мощность, подаваемая на внешнюю нагрузку, будут одинаковыми с использованием теоремы Тевенина или Нортона.