Преобразование источника - Source transformation

Эта статья про электронные схемы. Для преобразования исходного кода см. Трансформация программы.

Преобразование источника это процесс упрощения схемного решения, особенно со смешанными источниками, путем преобразования Напряжение источники в Текущий источники, и наоборот, используя Теорема Тевенина и Теорема Нортона соответственно.

Процесс

Выполнение преобразования источника состоит из использования Закон Ома взять существующий источник напряжения в серии с сопротивление и заменив его Источник тока в параллельно с таким же сопротивлением или наоборот. Преобразованные источники считаются идентичными и могут заменять друг друга в цепи.^[1].

Преобразования источников не ограничиваются резистивными цепями. Их можно выполнять по схеме, включающей конденсаторы и индукторы также, выражая элементы схемы как импедансы и источники в частотная область. В общем, концепция преобразования источника - это приложение Теорема Тевенина к Источник тока, или же Теорема Нортона к источник 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 и не содержит зависимых источников напряжения или тока.

Преобразования источников используются для использования эквивалентности реального источника тока и реального источника напряжения, такого как аккумулятор. Применение теоремы Тевенина и теоремы Нортона дает величины, связанные с эквивалентностью. В частности, при наличии реального источника тока, который является идеальным источником тока. ${\displaystyle I}$ в параллельно с сопротивление ${\displaystyle Z}$, применение преобразования источника дает эквивалентный реальный источник напряжения, который является идеальным источником напряжения в серии с импедансом. Импеданс ${\displaystyle Z}$ сохраняет свою ценность и новый источник напряжения ${\displaystyle V}$ имеет значение, равное значению идеального источника тока, умноженному на импеданс, согласно закону Ома ${\displaystyle V=I*Z}$. Таким же образом, идеальный источник напряжения, включенный последовательно с импедансом, может быть преобразован в идеальный источник тока, подключенный параллельно с тем же импедансом, где новый идеальный источник тока имеет значение ${\displaystyle I=V/Z}$.

Пример расчета

Преобразования источника легко вычислить, используя Закон Ома. Если есть источник напряжения в серии с сопротивление, можно найти значение эквивалентной Источник тока в параллельно с импедансом, разделив значение источника напряжения на значение 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.

${\displaystyle V=I\cdot Z,\qquad I={\cfrac {V}{Z}}}$

Рисунок 1. Пример преобразования источника постоянного тока. Обратите внимание, что импеданс Z одинаков в обеих конфигурациях.

Краткое доказательство теоремы

Преобразование может быть получено из теорема единственности. В данном контексте это означает, что черный ящик с двумя выводами должен иметь уникальное четко определенное соотношение между его напряжением и током. Нетрудно проверить, что приведенное выше преобразование действительно дает ту же кривую V-I, и, следовательно, преобразование является допустимым.

Смотрите также

• Закон Ома
• Теорема Тевенина
• Источник тока
• Источник напряжения
• Электрический импеданс

Рекомендации

1. Нильссон, Джеймс У. и Ридель, Сьюзан А. (2002). Вводные схемы для электротехники и вычислительной техники. Нью-Джерси: Прентис-Холл.