Hay varios fuentes de tensión así como fuentes de corriente que se encuentran en nuestra vida diaria. Baterías, Generador de corriente continua o alternador todos son ejemplos muy comunes de fuente de tensión. También hay algunos fuentes de corriente que encontramos en nuestra vida cotidiana, como células fotoeléctricas, generador de metadona, etc.
Las fuentes pueden clasificarse en dos tipos diferentes: fuente independiente y fuente dependiente.
Fuente de tensión independiente
La salida de una fuente independiente no depende de la voltaje o actual de cualquier otra parte de la red. Cuando el voltaje de los terminales de una fuente de voltaje no se ve afectado por la corriente o el voltaje de cualquier otra parte de la red, entonces se dice que la fuente es una fuente de voltaje independiente.
Este tipo de fuentes puede denominarse fuente constante o fuente de variante temporal. Cuando el voltaje terminal de una fuente independiente permanece constante durante su funcionamiento, se denomina fuente de variante de tiempo o constante fuente de voltaje independiente. Una vez más, la fuente de voltaje independiente puede ser de tipo temporal, donde el voltaje terminal de salida de la fuente cambia con el tiempo. Aquí, el voltaje terminal de la fuente no varía con el cambio de voltaje o corriente de cualquier otra parte de la red, sino que varía con el tiempo.
Fuente de corriente independiente
Del mismo modo, la corriente de salida de una fuente de corriente independiente no depende del voltaje o la corriente de cualquier otra parte de la red. También se clasifica como fuente de corriente independiente de tiempo y de tiempo variable.
A continuación se muestran representaciones simbólicas de fuentes de voltaje y corriente independientes y con variación de tiempo.
Ahora discutiremos sobre el voltaje dependiente o fuente de corriente. La fuente de voltaje dependiente es aquella que su voltaje de salida es la función del voltaje o corriente de cualquier otra parte del circuito. De manera similar, la fuente de corriente dependiente es aquella cuya corriente de salida es la función de la corriente o el voltaje de cualquier otra parte del circuito. El amplificador es un ejemplo ideal de fuente dependiente en la que la señal de salida depende de la señal dada al circuito de entrada del amplificador.
Fuente de tensión dependiente y fuente de corriente dependiente
Hay cuatro posibles fuentes dependientes como se representan a continuación,
- Fuente de tensión dependiente de la tensión.
- Fuente de voltaje dependiente de la corriente.
- Fuente de corriente dependiente del voltaje.
- Fuente de corriente dependiente de la corriente.
Las fuentes de voltaje dependientes y las fuentes de corriente dependientes también pueden ser variantes o invariantes de tiempo. Esto significa que cuando el voltaje o la corriente de salida de una fuente dependiente varía con el tiempo, lo que se denomina corriente dependiente invariable en el tiempo o fuente de tensión y si no varía con el tiempo, se denomina variante de tiempo.
Fuente de tensión ideal
Ahora discutiremos sobre fuente de voltaje ideal.
En cada fuente de voltaje práctica, hay algo resistencia eléctrica dentro de ella. Esta resistencia se llama resistencia interna de la fuente. Cuando el terminal de la fuente está en circuito abierto, no hay corriente que fluya a través de él; por lo tanto no hay Caída de tensión dentro de la fuente, pero cuando la carga se conecta con la fuente, la corriente comienza a fluir a través de la carga así como de la propia fuente. Debido a la resistencia dentro de la fuente de voltaje, habrá alguna caída de voltaje a través de la fuente. Ahora bien, si alguien mide el voltaje de los terminales de la fuente, obtendrá el voltaje entre sus terminales que se reduce por la cantidad de caída de voltaje interna de la fuente. Así que siempre habrá una diferencia entre los voltajes en vacío (cuando los terminales de la fuente están abiertos) y los voltajes de carga de una fuente de voltaje práctica. Pero en fuente de voltaje ideal esta diferencia se considera cero, lo que significa que no habría ninguna caída de voltaje en ella cuando la corriente fluye a través de ella y esto implica que la resistencia interna de una fuente ideal debe ser cero. Se puede concluir que, el voltaje a través de la fuente permanece constante para todos los valores de la corriente de carga.
El Características V-I de una fuente de voltaje ideal se muestra a continuación.
No existe un ejemplo de fuente de voltaje ideal, pero una batería de ácido de plomo o una celda seca puede considerarse un ejemplo cuando la corriente extraída está por debajo de un cierto límite.
Fuente de corriente ideal
Fuentes de corriente ideales son las fuentes que suministran corriente constante a la carga, independientemente de su impedancia. Esto significa que, cualquiera que sea la impedancia de la carga, la fuente de corriente ideal siempre da la misma corriente a través de ella. Incluso si la carga tiene una impedancia o carga infinita, está en circuito abierto a la fuente de corriente ideal que da la misma corriente a través de él. Así que, naturalmente, por definición, está claro que este tipo de fuente de corriente no es prácticamente posible.
Conversión de la fuente de corriente a la fuente de voltaje
Todas las fuentes de energía eléctrica dan tanto corriente como voltaje. Esto no es prácticamente posible de distinguir entre fuente de tensión y la fuente actual. Cualquier fuente eléctrica puede ser representada como fuente de voltaje y de corriente. Sólo depende de las condiciones de funcionamiento. Si la impedancia de carga es mucho más alta que la impedancia interna de la fuente, entonces es preferible considerar la fuente como una fuente de voltaje por otro lado si la impedancia de carga es mucho más baja que la impedancia interna de la fuente; es preferible considerar la fuente como una fuente de corriente a la conversión de la fuente de voltaje o la conversión de la fuente de voltaje a la fuente de corriente siempre es posible.
Ahora discutiremos cómo convertir una fuente de corriente en una fuente de voltaje y viceversa.
Consideremos una fuente de voltaje que no tiene voltaje de terminal de carga o voltaje de fuente V y interno resistencia r. Ahora tenemos que convertir esto a una fuente de corriente equivalente. Para ello, primero tenemos que calcular la corriente que podría fluir a través de la fuente si los terminales A y B de la fuente de tensión estuvieran en cortocircuito. Eso no sería nada más que I = V/r. Esta corriente será suministrada por la fuente de corriente equivalente y esa fuente tendrá la misma resistencia conectada a través de ella.
De manera similar, una fuente de corriente de salida I en paralelo con la resistencia r puede convertirse en una fuente de voltaje equivalente de voltaje V = Ir y la resistencia r conectada en serie con ella.
