Teoria della rete - Elementi attivi

Active Elementssono gli elementi di rete che erogano potenza ad altri elementi presenti in un circuito elettrico. Quindi, gli elementi attivi sono anche chiamati come sorgenti di tensione o tipo di corrente. Possiamo classificare queste fonti nelle seguenti due categorie:

  • Fonti indipendenti
  • Fonti dipendenti

Fonti indipendenti

Come suggerisce il nome, sorgenti indipendenti producono valori fissi di tensione o corrente e questi non dipendono da nessun altro parametro. Le fonti indipendenti possono essere ulteriormente suddivise nelle seguenti due categorie:

  • Fonti di tensione indipendenti
  • Fonti correnti indipendenti

Fonti di tensione indipendenti

Una sorgente di tensione indipendente produce una tensione costante attraverso i suoi due terminali. Questa tensione è indipendente dalla quantità di corrente che scorre attraverso i due terminali della sorgente di tensione.

Indipendente ideal voltage source e le sue caratteristiche VI sono mostrate nella figura seguente.

Il V-I characteristicsdi una sorgente di tensione ideale indipendente è una linea costante, che è sempre uguale alla tensione di sorgente (VS) indipendentemente dal valore di corrente (I). Quindi, la resistenza interna di una sorgente di tensione ideale indipendente è zero ohm.

Quindi, le sorgenti di tensione ideali indipendenti do not exist practically, perché ci sarà una certa resistenza interna.

Indipendente practical voltage source e le sue caratteristiche VI sono mostrate nella figura seguente.

C'è una deviazione nelle caratteristiche VI di una sorgente di tensione pratica indipendente dalle caratteristiche VI di una sorgente di tensione ideale indipendente. Ciò è dovuto alla caduta di tensione attraverso la resistenza interna (R S ) di una sorgente di tensione pratica indipendente.

Fonti correnti indipendenti

Una sorgente di corrente indipendente produce una corrente costante. Questa corrente è indipendente dalla tensione ai suoi due terminali. Indipendenteideal current source e le sue caratteristiche VI sono mostrate nella figura seguente.

Il V-I characteristicsdi una sorgente di corrente ideale indipendente è una linea costante, che è sempre uguale alla corrente di sorgente (I S ) indipendentemente dal valore di tensione (V). Quindi, la resistenza interna di una sorgente di corrente ideale indipendente è infinita ohm.

Quindi, le sorgenti di corrente ideali indipendenti do not exist practically, perché ci sarà una certa resistenza interna.

Indipendente practical current source e le sue caratteristiche VI sono mostrate nella figura seguente.

C'è una deviazione nelle caratteristiche VI di una sorgente di corrente pratica indipendente dalle caratteristiche VI di una sorgente di corrente ideale indipendente. Ciò è dovuto alla quantità di corrente che scorre attraverso la resistenza di shunt interna (R S ) di una sorgente di corrente pratica indipendente.

Fonti dipendenti

Come suggerisce il nome, le sorgenti dipendenti producono la quantità di tensione o corrente che dipende da un'altra tensione o corrente. Le fonti dipendenti sono anche chiamate comecontrolled sources. Le fonti dipendenti possono essere ulteriormente suddivise nelle seguenti due categorie:

  • Fonti di tensione dipendenti
  • Fonti correnti dipendenti

Fonti di tensione dipendenti

Una sorgente di tensione dipendente produce una tensione attraverso i suoi due terminali. La quantità di questa tensione dipende da qualche altra tensione o corrente. Quindi, le sorgenti di tensione dipendenti possono essere ulteriormente classificate nelle seguenti due categorie:

  • Sorgente di tensione dipendente dalla tensione (VDVS)
  • Fonte di tensione dipendente dalla corrente (CDVS)

Le sorgenti di tensione dipendenti sono rappresentate con i segni "+" e "-" all'interno di una forma di diamante. L'ampiezza della sorgente di tensione può essere rappresentata al di fuori della forma del diamante.

Fonti correnti dipendenti

Una sorgente di corrente dipendente produce una corrente. La quantità di questa corrente dipende da qualche altra tensione o corrente. Pertanto, le sorgenti di corrente dipendenti possono essere ulteriormente classificate nelle seguenti due categorie:

  • Sorgente di corrente dipendente dalla tensione (VDCS)
  • Current Dependent Current Source (CDCS)

Le sorgenti di corrente dipendenti sono rappresentate con una freccia all'interno di una forma di diamante. L'ampiezza della sorgente di corrente può essere rappresentata al di fuori della forma del diamante.

Possiamo osservare queste sorgenti dipendenti o controllate in modelli equivalenti di transistor.

Tecnica di trasformazione della sorgente

Sappiamo che ci sono due fonti pratiche, vale a dire, voltage source e current source. Possiamo trasformare (convertire) una sorgente nell'altra in base al requisito, risolvendo i problemi di rete.

La tecnica per trasformare una fonte nell'altra è chiamata come source transformation technique. Di seguito sono riportate le due possibili trasformazioni della sorgente:

  • Pratica sorgente di tensione in una pratica sorgente di corrente
  • Pratica sorgente di corrente in una pratica sorgente di tensione

Pratica sorgente di tensione in una pratica sorgente di corrente

La trasformazione della pratica sorgente di tensione in una pratica sorgente di corrente è mostrata nella figura seguente

Practical voltage sourceè costituito da una sorgente di tensione (V S ) in serie con una resistenza (R S ). Questo può essere convertito in una pratica sorgente di corrente come mostrato in figura. Consiste in una sorgente di corrente (I S ) in parallelo con un resistore (R S ).

Il valore di IS sarà uguale al rapporto tra V S ed R S . Matematicamente, può essere rappresentato come

$$ I_S = \ frac {V_S} {R_S} $$

Pratica sorgente di corrente in una pratica sorgente di tensione

La trasformazione della pratica sorgente di corrente in una pratica sorgente di tensione è mostrata nella figura seguente.

La pratica sorgente di corrente è costituita da una sorgente di corrente (I S ) in parallelo con un resistore (R S ). Questo può essere convertito in una pratica sorgente di tensione come mostrato in figura. È costituito da una sorgente di tensione (V S ) in serie con una resistenza (R S ).

Il valore di V S sarà uguale al prodotto di I S e R S . Matematicamente, può essere rappresentato come

$$ V_S = I_S R_S $$