Vad är en källomvandling?
En källtransformation är ett förfarande för att representera en krets ur synvinkeln för lasten eller från nästa krets. Begreppet källomvandling antyder att vilken kraftkälla som helst kan representeras som en spänningskälla eller en strömkälla. Om den elektriska impedansen som presenteras för lasten eller nästa krets kan beräknas förenklas analysen av kretsen. Källtransformation tillämpas på design och testning av olika typer av kretsar - från relativt enkla likströmskretsar (DC) för stabil beräkning till stabilitet till mer komplexa kretsar. För höga frekvenser av växelström (AC), t.ex. radiofrekvenser, hjälper källtransformationen att utforma impedansmatchningskretsar för maximal kraftöverföring.
Varje strömkälla kommer att ge impedans under AC-förhållanden. Matematiken som är involverad i att representera impedans under jämnt tillstånd DC kan enkelt beskrivas. En vanlig och helt ny 1,5-volt (V) -cell eller batteri har en öppen kretsspänning på cirka 1,5 V. När detta batteri är anslutet till en utrustning och tömd för ström, sjunker spänningen under 1,5 V. Det är säkert att det kommer att finnas en ström utan noll från batteriet.
Om till exempel ett 1,5 V-batteri mäter 1,4 V när en ström på 0,01 ampere (A) strömmar genom det kan batteriet representeras som en idealisk 1,5 V-spänningskälla i serie med ett inre motstånd. Det inre motståndet har ett fall på 0,1 V, vilket är skillnaden mellan den interna ideala spänningskällan och terminalens utgång. En ström på 0,01 A indikerar att batteriets motstånd måste vara 0,1 V / 0,01 A lika med 10 ohm. 10 ohm är det beräknade inre motståndet för batteriet och distribueras i sminket av elektrolyten och elektroderna inuti batteriet.
Thevenins teorem säger att varje strömkälla är en idealisk spänningskälla i serie med ett internt motstånd. För övergående och AC-analys gäller Thevenins teorem fortfarande, men komplexiteten manifesteras när de resistiva, kapacitiva och induktiva komponenterna i det interna motståndet måste beräknas. I den enklaste impedansen vid jämna DC-förhållanden kan batteriet inuti representeras av ett nätverk av motstånd med resistansvärden som är beroende av temperatur och ström. För att beskriva Thevenins teorem på enkla termer behandlas spänningskällan som en kortslutning, sedan beräknas motståndet som ses vid utgångsterminalerna med Ohms lag som antyder att motstånd i serie läggs till.
Enligt Nortons teorem tyder källomvandlingen på att det interna motståndet beräknas på samma sätt. I stället för en spänningskälla med nollmotstånd används en oändlig motståndströmkälla, men resultaten är desamma. Den beräknade spänningen och strömmen, och därför den kraft som levereras till en extern belastning, kommer att vara densamma med Thevenin eller Nortons sats.