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Transformación de fuente es una técnica de reemplazar una fuente con una fuente equivalente. Es posible reemplazar una fuente de voltaje práctica con una fuente de corriente práctica igual. Además, podemos reemplazar una fuente de corriente práctica con una fuente de voltaje.
¿Qué es una fuente de voltaje?
Podemos representar una fuente de tensión mediante una fuente de tensión ideal en serie con una resistencia o impedancia interna. Una fuente de voltaje práctica tiene una resistencia o impedancia finita, sin embargo, una fuente de voltaje ideal tiene una impedancia o resistencia cero.
El voltaje de salida de una fuente de voltaje práctica depende de la corriente de carga. En el caso de una fuente de tensión ideal, la tensión de salida es independiente de la corriente de carga. Las celdas, las baterías y los generadores son ejemplos de la fuente de voltaje práctica, y el voltaje de salida de estos dispositivos cae con un aumento en la corriente de carga.
¿Qué es una fuente de corriente?
La fuente de voltaje tiene una resistencia en serie con la fuente. En el caso de una fuente de corriente práctica, la fuente de corriente tiene una resistencia interna en paralelo con la fuente. Una fuente de corriente ideal tiene una resistencia interna infinita.
Sin embargo, una fuente de corriente práctica tiene un valor finito de resistencia interna. En una fuente de corriente práctica, algunas partes de la fuente de corriente se desvían hacia la resistencia interna y, por lo tanto, la corriente neta de la fuente de corriente a la carga siempre es menor que la capacidad de suministro de corriente de la fuente de corriente.
Prueba de fuente de voltaje y fuente de corriente mutuamente transferibles
Tomemos un ejemplo para probar la prueba de transformación de la fuente de voltaje a una fuente de corriente y viceversa.
La figura anterior representa una fuente de voltaje práctica en serie con la resistencia interna RVLa corriente de carga puede estar dada por la siguiente ecuación:
Ahora, tomamos una fuente de corriente y calculamos la corriente de carga. El diagrama de circuito de una fuente de corriente práctica se da a continuación.
Podemos calcular la corriente de carga usando la regla de división actual.
La fuente de voltaje y la fuente de corriente se vuelven iguales si la ecuación 1 y la ecuación 2 son iguales.
De la ecuación 3, está claro que LHS y RHS serán iguales si,
Por lo tanto, obtendremos,
Por lo tanto, la fuente de voltaje con el voltaje V y la resistencia interna RV puede ser reemplazada por una fuente de corriente I con la resistencia interna Ri conectado en paralelo con una fuente de corriente.
Transformación de fuente: conversión de fuente de voltaje en fuente de corriente
Para convertir una fuente de voltaje en una fuente de corriente, la resistencia conectada en serie con una fuente de voltaje se conecta en paralelo con una fuente de corriente. La magnitud de la corriente en la fuente de corriente se puede calcular usando la fórmula dada a continuación.
Ejemplo,
Convierte la siguiente fuente de voltaje en una fuente de corriente.
Primero, calcule la fuente de corriente, asumiendo que las terminales de salida están cortocircuitadas.
La resistencia conectada en serie con la fuente de voltaje ahora se conectará en paralelo con la fuente de corriente. Por lo tanto, la fuente de corriente equivalente de la fuente de voltaje anterior es;
Conversión de fuente de corriente en fuente de voltaje
Para convertir una fuente de corriente en una fuente de voltaje, la resistencia conectada en paralelo con la fuente de corriente se conecta en serie con una fuente de voltaje. La magnitud del voltaje en la fuente de voltaje se puede calcular usando la fórmula dada a continuación.
Ejemplo,
Convierta la siguiente fuente de corriente en una fuente de voltaje.
Primero, calcule el voltaje de la fuente, asumiendo que las terminales de salida están en circuito abierto.
La resistencia conectada en paralelo con la fuente de corriente ahora estará conectada en serie con la fuente de voltaje. Por lo tanto, la fuente de voltaje equivalente de la fuente de corriente anterior es;
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