Transformación de la fuente

Transformación de la fuente

Los métodos de transformación de fuente se utilizan para la simplificación de circuitos para modificar los circuitos complejos mediante la transformación de fuentes de corriente independientes en fuentes de tensión independientes y viceversa. Para analizar los circuitos, podemos aplicar un voltaje simple y técnicas de divisor de corriente utilizando estas transformaciones. Este método de transformación de fuente también se puede usar para convertir un circuito del equivalente de Thevinin en el equivalente de Norton. Háganos saber estos métodos de transformación de fuente en breve.

 

Fuente de tensión práctica

Un ideal fuente de voltaje significa un dispositivo que ofrece un voltaje de terminal que no depende del flujo de corriente a través de él. Pero tales fuentes ideales nunca existen prácticamente. Supongamos que una batería produciría 12V cuando no hay carga conectada o no circula corriente por ella, entonces la batería produce un voltaje menor a 12V cuando una corriente de carga fluye a través de él. Estas fuentes se llaman fuentes de voltaje prácticas. Sin embargo, en la medida en que la energía o las corrientes pequeñas se extraigan de la carga, estas fuentes prácticas representan las fuentes de tensión ideales.

VI características de la fuente de tensión práctica

Por lo tanto, el modelo real de dispositivo (fuente de tensión práctica) ) se obtiene mediante una fuente de tensión ideal con una resistencia en serie. Esta resistencia en serie se asemeja a la caída de tensión en el dispositivo cuando la corriente fluye a través de él. La resistencia en serie se denomina resistencia interna de la fuente de tensión. Esto no significa que podamos encontrar tal disposición dentro de cada dispositivo fuente práctico, sino que simplemente represente la reducción en el voltaje de la terminal en una cuenta para un aumento del flujo de corriente de carga.

 Fuente de tensión práctica con resistencia interna conectada en serie con la fuente

fuente de tensión práctica con resistencia interna

Fuente de corriente práctica

Similar a una fuente de voltaje ideal, una fuente de corriente ideal también nunca existe, ya que no hay ningún dispositivo o fuente que entregue una corriente constante independientemente de la resistencia de carga conectada o la tensión en los terminales de carga. Sin embargo, si la tensión de carga es pequeña, la corriente de carga en la fuente de corriente práctica y la corriente Por lo tanto, un modelo real o fuente de corriente práctica se obtiene de una fuente de corriente ideal en paralelo con resistencia (o resistencia interna). Esto se asemeja a la corriente cambia en una fuente de corriente práctica con cambio en voltaje de la carga (o cambio en resistencia de la carga).

 fuente actual de la corriente

Concepto de transformaciones de fuente

Considere tanto el voltaje práctico como las fuentes de corriente con resistencia de carga de RL. Veamos cómo se comporta el circuito para cambio de resistencia en la carga.

  • Si la resistencia de carga, RL = 0 en el circuito de fuente de tensión práctica, entonces la carga actúa como un cortocircuito y por lo tanto la corriente de cortocircuito fluye a través de la carga. el VL es cero (VL ​​= IL * RL) y el IL sería

IL = Vs/Rs

  • De forma similar para RL = 0 en el circuito de fuente de corriente práctica, la carga también se comporta como cortocircuito ya que prefiere el flujo de corriente a través de la ruta sin resistencia. Esta corriente de carga es igual a la corriente de fuente Is que es igual al valor de Vs/Rs en circuito de fuente de tensión práctica.

Por lo tanto, Is = Vs/Rs cuando RL = 0 … … … … (1)

& nbsp;

  • Si la resistencia de carga RL es infinito, ambos circuitos son beh aves como un circuito abierto. Por lo tanto, la corriente de carga es cero en ambos circuitos. Y la caída de voltaje en la resistencia Rint en el circuito de fuente de corriente práctica es Is * Rint

Vint = Is * Rint

  • Y la tensión en el Rs en un circuito de fuente de tensión práctica es igual a Vs que es igual a Is * Rint del circuito de fuente de corriente práctica.

Vs = Is * Rint cuando RL es infinito … … … … … … (2)

Por lo tanto, a partir de las ecuaciones 1 y 2, obtenemos

Vs = Rs * Is

Vs = Rint * Is

Observando las dos ecuaciones anteriores, si la resistencia interna de las dos fuentes es la misma, entonces las dos fuentes son eléctricamente equivalente. Estas dos fuentes son equivalentes, pueden producir los mismos valores de IL y VL cuando están conectadas a la misma resistencia de carga. Por lo tanto, estas fuentes equivalentes pueden producir valores idénticos de corriente de cortocircuito y voltaje de circuito abierto cuando la resistencia de carga es cero y las resistencias de infinito respectivamente. Por lo tanto, intercambiando las resistencias internas podemos transformar sus propiedades de la fuente actual a una fuente de voltaje y viceversa.

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Conversión de fuente de tensión a fuente de corriente

De la discusión anterior, una fuente de tensión puede convertirse o transformarse en una fuente de corriente intercambiando una resistencia en serie por paralela, como se muestra en la figura.

 4. Conversión de fuente de voltaje a fuente actual

Pasos :

  • Encuentre la resistencia interna de la fuente de tensión y mantenga esta resistencia en paralelo con una fuente de corriente.
  • Determine el flujo de corriente proporcionado por la fuente de corriente aplicando la ley de ohmios.

En la figura anterior, una fuente de tensión con una resistencia Rs se transforma en una fuente de corriente equivalente con una resistencia en paralelo Rs. Y este valor actual se obtiene aplicando la ley simple de ohmios como

Is = Vs/Rs.

Ejemplo:

Considere el circuito de la fuente de tensión a continuación con un voltaje de 20 V y una resistencia interna de 5 ohmios. Este circuito se transforma en la fuente de corriente colocando una resistencia del mismo valor con una fuente de corriente. Este valor fuente actual se puede determinar mediante,

Is = Vs/Rs

= 20/5

= 4 amps

La fuente de corriente equivalente con una corriente de 4A y una resistencia en paralelo de 5 ohmios se muestra a continuación.

 5. Conversión de fuente de tensión a fuente de corriente ejemplo

Conversión de la fuente actual a Fuente de voltaje

La fuente de corriente se transforma en una fuente de tensión intercambiando resistencia en paralelo en serie. Veamos cómo podría funcionar.

Pasos:

  • Encuentre la resistencia paralela de la fuente de corriente constante y colóquela en serie con un voltaje fuente.
  • Determine el valor de voltaje de circuito abierto de la fuente de tensión aplicando la ley de ohmios.

 Conversión de fuente actual a fuente de voltaje

En la figura anterior, una fuente de corriente se convierte en una fuente de voltaje colocando la resistencia Rs en serie con una fuente de voltaje e y el valor de la fuente de tensión se calcula como,

Vs = Is * Rs

Ejemplo:

Considere el siguiente ejemplo para la transformación de fuente actual, donde la fuente de corriente es de 10 A con una resistencia paralela de 3 ohmios. Para calcular el valor de la tensión en la fuente de tensión, aplique la ley de ohmios simple, luego,

Vs = Is * Rs

Vs = 10 * 3

= 30 Volts.

Por lo tanto, la fuente de voltaje equivalente de esta transformación consiste en un voltaje fuente de 30 V con una resistencia en serie de 3 ohmios.

 7.Conversión del origen de la fuente al origen de la tensión ejemplo

Ejemplo de transformaciones de origen

  • Considere el siguiente ejemplo donde tenemos que encontrar el voltaje Vo aplicando la transformación de fuente. Este circuito consta de fuentes de corriente y tensión. Veamos cómo podemos aplicar la transformación de fuente para simplificar el circuito a continuación.

 Step-1

  • En el Hay dos áreas donde podemos aplicar la transformación de fuente ya que la fuente de corriente tiene una resistencia paralela y la fuente de voltaje tiene una resistencia en serie como se muestra en la figura. Por lo tanto, estas configuraciones son requisitos necesarios para aplicar la transformación fuente.

step-2

  • Primero, considere la fuente de corriente con una resistencia paralela de 4 ohmios. Esta fuente de corriente puede transformarse en una fuente de tensión en series de 4 ohmios con una fuente de tensión y el valor de la fuente de tensión se determina como

Vs = Is * R

= 3 * 4

= 12 voltios

Considere la dirección de la corriente hacia abajo para que los terminales de voltaje en la fuente de voltaje también cambien como se muestra en la figura.

 step-3

  • Coloque la fuente de voltaje anterior con una resistencia en serie en el circuito, luego obtenemos la figura por debajo.

 step-4

  • Resistencias de 4 ohmios y 2 ohmios están en serie, por lo tanto, la resistencia de la serie total será de 6 ohmios como se muestra a continuación.

step-5

  • De nuevo, la fuente de voltaje de 12V con resistencia en serie de 6 ohmios se puede transformar en un curr fuente de ent. Por lo tanto, considere transformarlo.

 step-6

  • Esta fuente de voltaje de 12 V con combinación de resistencia de 6 ohm se puede convertir a la fuente de corriente colocando una resistencia de 6 ohm en paralelo con una fuente actual. Y el valor de la corriente en la fuente actual se puede determinar como

Is = Vs/R

= 12/6

= 2Amps

La dirección del flujo de corriente se representa en la figura siguiente.

 step-7

  • Inserta la fuente de corriente anterior en el circuito principal, luego obtenemos

  • En el lado derecho, hay una fuente de voltaje con una resistencia de 3 ohmios, por lo que puede transformarse en una fuente de corriente colocando una resistencia de 3 ohm en paralelo con una fuente de corriente y este valor de fuente de corriente se calcula como

Is = Vs/Rs

= 12/3

= 4 Amps

La dirección de la corriente en la fuente actual se muestra en la figura.

 step-9

  • Inserta la fuente de corriente anterior en un circuito simplificado, luego obtenemos un circuito final como

 step-10

A partir del circuito simplificado anterior, las fuentes de corriente parecen ser opuestas entre sí. La corriente del nodo a través del circuito será

Is = I1-I2

= 4-2

= 2 amps

Al aplicar la regla del divisor, la corriente a través de la resistencia de 8 ohmios es

Io = Is * (1/Ro/((1/Ro) + (1/R1) + (1/R2))

= 2 * (1/8/((1/8) + (1/6) + (1/3))

= 0.4 Amps

Por lo tanto, el voltaje en la resistencia de 8 ohmios es

Vo = Io * Ro

= 0.4 * 8

= 3.2 Volts

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