Генератор (теория схем)

Неидеальная модель источника напряжения (слева) и неидеальная модель источника тока (справа)

Генератор в электрической теории цепей является одним из двух идеальных элементов: идеальный источника напряжения или идеального источника тока . ^[1] Это два основных элемента теории цепей. Настоящие электрические генераторы чаще всего моделируются как неидеальный источник, состоящий из комбинации идеального источника и резистора. Генераторы напряжения моделируются как идеальный источник напряжения, включенный последовательно с резистором. Генераторы тока моделируются как идеальный источник тока, подключенный параллельно резистору. Резистор называется внутренним сопротивлением.источника. Реальное оборудование может не полностью соответствовать этим моделям, особенно при экстремальных нагрузках (как высоких, так и низких), но для большинства целей их достаточно.

Две модели неидеальных генераторов взаимозаменяемы, любая из них может быть использована для любого данного генератора. Теорема Тевенина позволяет преобразовать модель неидеального источника тока в модель неидеального источника напряжения, а теорема Нортона позволяет преобразовать модель неидеального источника напряжения в модель неидеального источника тока. Обе модели одинаково допустимы, но модель источника напряжения более применима к случаям, когда внутреннее сопротивление низкое (то есть намного ниже импеданса нагрузки ), а модель источника тока более применима, когда внутреннее сопротивление велико (по сравнению с нагрузка).

Символы [ править ]

Идеальный источник напряжения	Идеальный источник тока
Источник контролируемого напряжения	Контролируемый источник тока
Батарея ячеек	Одиночная ячейка

Символы, используемые для идеальных источников

Символы, обычно используемые для идеальных источников, показаны на рисунке. Символы действительно различаются от региона к региону и от временного периода к временному периоду. Другой распространенный символ источника тока - два взаимосвязанных круга.

Зависимые источники [ править ]

Зависимый источник - это источник, в котором напряжение или ток на выходе источника зависит от другого напряжения или тока в другом месте цепи. Таким образом, существует четыре возможных типа: источник напряжения, зависящий от тока, источник напряжения, зависящий от напряжения, источник тока, зависящий от тока и источник тока, зависящий от напряжения. Неидеальные зависимые источники можно смоделировать с добавлением импеданса так же, как и независимые источники. Эти элементы широко используются для моделирования работы двухпортовых сетей ; один генератор необходим для каждого порта, и он зависит либо от напряжения, либо от тока на другом порту. Модели представляют собой пример черного ящика.моделирование, то есть они совершенно не связаны с тем, что физически находится внутри устройства, но правильно моделируют функции устройства. Существует ряд этих двухпортовых моделей, различающихся только типом генератора, необходимого для их представления. Такая модель особенно полезна для моделирования поведения транзисторов.

Зависимые источники, используемые для представления двухпортовой сети в h- параметрах

Модель, используемая для представления h- параметров , показана на рисунке. ч - параметры часто используются в транзисторных листах данных , чтобы указать устройство. В ч - параметров определяются как матрицы

${\ displaystyle {\ begin {bmatrix} V_ {1} \\ I_ {2} \ end {bmatrix}} = {\ begin {bmatrix} h_ {11} & h_ {12} \\ h_ {21} & h_ {22} \ end {bmatrix}} {\ begin {bmatrix} I_ {1} \\ V_ {2} \ end {bmatrix}}}$

где переменные напряжения и тока показаны на рисунке. Модель схемы с использованием зависимых генераторов - всего лишь альтернативный способ представления этой матрицы.

Ссылки [ править ]