กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 2 นาที

ไม่มีชื่อบทความ

การแปลงแหล่งกำเนิด เป็นกระบวนการลดความซับซ้อนของวงจรแก้ปัญหา โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับแหล่งกำเนิดแบบผสม โดยการแปลง แหล่งกำเนิด แรงดัน เป็น แหล่งกำเนิด กระแส และในทางกลับกัน โดยใช้...

การแปลงแหล่งที่มา

การแปลงแหล่งกำเนิดเป็นกระบวนการลดความซับซ้อนของวงจรแก้ปัญหา โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับแหล่งกำเนิดแบบผสม โดยการแปลง แหล่งกำเนิด แรงดันเป็น แหล่งกำเนิด กระแสและในทางกลับกัน โดยใช้ทฤษฎีบทของ Théveninและทฤษฎีบทของ Nortonตามลำดับ[ 1 ]

กระบวนการ

การแปลงแหล่งกำเนิดประกอบด้วยการใช้กฎของโอห์มเพื่อนำแหล่งจ่ายแรงดัน ที่มีอยู่ ซึ่งต่ออนุกรมกับความต้านทานและแทนที่ด้วยแหล่งจ่ายกระแสที่ต่อขนานกับความต้านทานเดียวกัน หรือในทางกลับกัน แหล่งจ่ายที่แปลงแล้วถือว่าเหมือนกันและสามารถใช้แทนกันได้ในวงจร[ 2 ]

การแปลงแหล่งกำเนิดไม่ได้จำกัดเฉพาะวงจรตัวต้านทานเท่านั้น สามารถทำได้กับวงจรที่มีตัวเก็บประจุและตัวเหนี่ยวนำด้วยเช่นกัน โดยการแสดงองค์ประกอบวงจรเป็นอิมพีแดนซ์และแหล่งกำเนิดในโดเมนความถี่โดยทั่วไป แนวคิดของการแปลงแหล่งกำเนิดคือการประยุกต์ใช้ทฤษฎีบทของเธเวนินกับแหล่งกำเนิดกระแสหรือทฤษฎีบทของนอร์ตันกับแหล่งกำเนิดแรงดันอย่างไรก็ตาม นั่นหมายความว่าการแปลงแหล่งกำเนิดอยู่ภายใต้เงื่อนไขเดียวกันกับทฤษฎีบทของเธเวนินและทฤษฎีบทของนอร์ตัน กล่าวคือ โหลดมีพฤติกรรมเชิงเส้น และไม่มีแหล่งกำเนิดแรงดันหรือกระแสที่ขึ้นอยู่กัน[ 3 ]

การแปลงแหล่งกำเนิดใช้เพื่อใช้ประโยชน์จากความเท่าเทียมกันของแหล่งกำเนิดกระแสจริงและแหล่งกำเนิดแรงดันจริง เช่นแบตเตอรี่การประยุกต์ใช้ทฤษฎีบทของเธเวนินและทฤษฎีบทของนอร์ตันจะให้ปริมาณที่เกี่ยวข้องกับความเท่าเทียมกัน โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เมื่อกำหนดแหล่งกำเนิดกระแสจริง ซึ่งเป็นแหล่งกำเนิดกระแสในอุดมคติฉัน{\displaystyle I}ขนานกับอิพีแดนซ์{\displaystyle Z}การแปลงแหล่งกำเนิดจะให้แหล่งกำเนิดแรงดันไฟฟ้าจริงที่เทียบเท่า ซึ่งเป็นแหล่งกำเนิดแรงดันไฟฟ้าในอุดมคติ ที่ต่ออนุกรม กับอิมพีแดนซ์ อิมพีแดนซ์{\displaystyle Z}ยังคงรักษาคุณค่าและแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้าใหม่ไว้วี{\displaystyle V}มีค่าเท่ากับค่าของแหล่งจ่ายกระแสในอุดมคติคูณด้วยค่าความต้านทาน ตามกฎของโอห์มวี=ฉัน{\displaystyle V=I\,Z}ในทำนองเดียวกัน แหล่งจ่ายแรงดันในอุดมคติที่ต่ออนุกรมกับอิมพีแดนซ์ สามารถแปลงเป็นแหล่งจ่ายกระแสในอุดมคติที่ต่อขนานกับอิมพีแดนซ์เดียวกันได้ โดยที่แหล่งจ่ายกระแสในอุดมคติใหม่จะมีค่าเท่ากับฉัน=วี/{\displaystyle I=V/Z}.

ตัวอย่างการคำนวณ

การแปลงแหล่งกำเนิดทำได้ง่ายโดยใช้กฎของโอห์มถ้ามีแหล่งจ่ายแรงดันต่ออนุกรมกับอิมพีแดนซ์เราสามารถหาค่าของแหล่งจ่ายกระแสเทียบเท่า ที่ ต่อขนานกับอิมพีแดนซ์ได้โดยการหารค่าของแหล่งจ่ายแรงดันด้วยค่าของอิมพีแดนซ์ ในทางกลับกันก็เช่นกัน: ถ้ามีแหล่งจ่ายกระแสต่อขนานกับอิมพีแดนซ์ การคูณค่าของแหล่งจ่ายกระแสด้วยค่าของอิมพีแดนซ์จะให้ค่าของแหล่งจ่ายแรงดันเทียบเท่าที่ต่ออนุกรมกับอิมพีแดนซ์ ตัวอย่างภาพของการแปลงแหล่งกำเนิดสามารถดูได้ในรูปที่ 1

วี=ฉัน,ฉัน=วี{\displaystyle V=I\cdot Z,\qquad I={\cfrac {V}{Z}}}
รูปที่ 1 ตัวอย่างการแปลงแหล่งจ่ายไฟกระแสตรง สังเกตว่าค่าอิมพีแดนซ์ Z เท่ากันในทั้งสองแบบ

บทพิสูจน์โดยย่อของทฤษฎีบท

การแปลงนี้สามารถอนุมานได้จากทฤษฎีบทความไม่ซ้ำกันในบริบทปัจจุบัน หมายความว่ากล่องดำที่มีขั้วต่อสองขั้วจะต้องมีความสัมพันธ์ที่ชัดเจนและไม่ซ้ำกันระหว่างแรงดันและกระแส สามารถตรวจสอบได้อย่างง่ายดายว่าการแปลงข้างต้นให้เส้นโค้ง VI เดียวกัน ดังนั้นการแปลงนี้จึงถูกต้อง

ดูเพิ่มเติม

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ ไม่มีชื่อบทความ

การแปลงแหล่งกำเนิด เป็นกระบวนการลดความซับซ้อนของวงจรแก้ปัญหา โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับแหล่งกำเนิดแบบผสม โดยการแปลง แหล่งกำเนิด แรงดัน เป็น แหล่งกำเนิด กระแส และในทางกลับกัน โดยใช้...

กระบวนการ

การแปลงแหล่งกำเนิดประกอบด้วยการใช้ กฎของโอห์ม เพื่อนำ แหล่งจ่ายแรงดัน ที่มีอยู่ ซึ่ง ต่ออนุกรม กับ ความต้านทาน และแทนที่ด้วย แหล่งจ่ายกระแสที่ต่อ ขนาน กับความต้านทานเดียวกัน หรือในทางกลับกัน แหล่งจ่ายที่แปลงแล้วถือว่าเหมือนกันและสามารถใช้แทนกันได้ในวงจร [ 2 ]

ตัวอย่างการคำนวณ

การแปลงแหล่งกำเนิดทำได้ง่ายโดยใช้ กฎของโอห์ม ถ้ามีแหล่งจ่ายแรงดันต่อ อนุกรม กับอิม พีแดนซ์ เราสามารถหาค่าของ แหล่งจ่ายกระแส เทียบเท่า ที่ ต่อขนาน กับอิมพีแดนซ์ได้โดยการหารค่าของแหล่งจ่ายแรงดันด้วยค่าของอิมพีแดนซ์ ในทางกลับกันก็เช่นกัน:...

บทพิสูจน์โดยย่อของทฤษฎีบท

การแปลงนี้สามารถอนุมานได้จาก ทฤษฎีบทความไม่ซ้ำกัน ในบริบทปัจจุบัน หมายความว่ากล่องดำที่มีขั้วต่อสองขั้วจะต้องมีความสัมพันธ์ที่ชัดเจนและไม่ซ้ำกันระหว่างแรงดันและกระแส สามารถตรวจสอบได้อย่างง่ายดายว่าการแปลงข้างต้นให้เส้นโค้ง VI เดียวกัน...