Преобразование источника представляет собой процесс упрощения решения схемы, особенно со смешанными источниками, путем преобразования напряжения источников в текущие источники, и наоборот, используя теорему тевенина и теорему Нортона соответственно. [1]
Процесс
Выполнение преобразования источника заключается в использовании закона Ома взять существующий источник напряжения в серии с сопротивлением , и заменить его с источником тока в параллельно с тем же сопротивлением, или наоборот. Преобразованные источники считаются идентичными и могут заменять друг друга в цепи. [2]
Преобразования источника не ограничиваются резистивными цепями. Они также могут быть выполнены в цепи, включающей конденсаторы и катушки индуктивности , выражая элементы схемы как импедансы и источники в частотной области . В общем, концепция преобразования источника - это приложение теоремы Тевенина к источнику тока или теоремы Нортона к источнику напряжения . Однако это означает, что преобразование источника связано с теми же условиями, что и теорема Тевенина и теорема Нортона; а именно, что нагрузка ведет себя линейно [ необходима цитата ] и не содержит зависимых источников напряжения или тока [ необходима цитата ] .
Преобразования источников используются для использования эквивалентности реального источника тока и реального источника напряжения, такого как батарея . Применение теоремы Тевенина и теоремы Нортона дает величины, связанные с эквивалентностью. В частности, учитывая реальный источник тока, который является идеальным источником токав параллельно с сопротивлением , применение преобразования источника дает эквивалентный реальный источник напряжения, который является идеальным источником напряжения, включенным последовательно с импедансом. Импеданс сохраняет свою ценность и новый источник напряжения имеет значение, равное значению идеального источника тока, умноженному на импеданс, согласно закону Ома . Таким же образом, идеальный источник напряжения, подключенный последовательно с импедансом, может быть преобразован в идеальный источник тока, подключенный параллельно с тем же импедансом, где новый идеальный источник тока имеет значение.
Пример расчета
Преобразования источников легко вычислить, используя закон Ома . Если есть источник напряжения в серии с полным сопротивлением , можно найти значение эквивалентного источника тока в параллельно с сопротивлением путем деления значения источника напряжения величиной импеданса. Обратное также верно: если источник тока, подключенный параллельно с импедансом, присутствует, умножение значения источника тока на значение импеданса дает эквивалентный источник напряжения последовательно с импедансом. Наглядный пример преобразования источника можно увидеть на рисунке 1.
Краткое доказательство теоремы
Преобразование можно вывести из теоремы единственности . В данном контексте это означает, что черный ящик с двумя выводами должен иметь уникальное четко определенное соотношение между его напряжением и током. Несложно проверить, что вышеупомянутое преобразование действительно дает ту же самую кривую VI, и, следовательно, преобразование допустимо.
Смотрите также
Рекомендации
- ^ CPP. https://www.cpp.edu/~elab/projects/project_08/index.html .
- Перейти ↑ Nilsson, James W., & Riedel, Susan A. (2002). Вводные схемы для электротехники и вычислительной техники . Нью-Джерси: Прентис-Холл.