전압원
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전압원은 고정 [1]전압을 유지할 수 있는 2단자 장치입니다.이상적인 전압원은 부하 저항 또는 출력 전류에 관계없이 고정 전압을 유지할 수 있습니다.그러나 실제 전압 소스는 무제한 전류를 공급할 수 없습니다.
전압원은 전류원의 이중입니다.배터리 및 발전기와 같은 실제 전기 에너지원은 이상적인 전압원과 임피던스 소자의 추가 조합으로 분석 목적으로 모델링할 수 있다.
이상적인 전압원
이상적인 전압원은 단자 간에 일정한 전압 강하를 유지하는 2단자 장치입니다.이것은 종종 실제 전기 회로의 분석을 단순화하는 수학적 추상화로 사용됩니다.이상적인 전압원의 전압을 회로의 다른 변수와 독립적으로 지정할 수 있는 경우 이를 독립 전압원이라고 합니다.반대로 이상적인 전압원의 전압이 회로의 다른 전압 또는 전류에 의해 결정되는 경우 이를 종속 또는 제어 전압원이라고 합니다.증폭기의 수학적 모델에는 예를 [2]들어 입력 신호에 대한 일정한 관계에 의해 크기가 제어되는 종속 전압원이 포함됩니다.전력 시스템의 고장 분석에서 상호 연결된 전원과 전송선의 전체 네트워크를 이상적인(AC) 전압원과 단일 등가 임피던스로 유용하게 대체할 수 있습니다.
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이상적인 전압 소스의 내부 저항은 0입니다. 원하는 양의 전류를 공급하거나 흡수할 수 있습니다.이상적인 전압원을 통과하는 전류는 외부 회로에 의해 완전히 결정됩니다.개방 회로에 연결하면 전류가 0이므로 전력이 0이 됩니다.로드 저항과 연결된 경우, 로드 저항이 0(단락 회로)에 가까워짐에 따라 소스를 통과하는 전류가 무한대에 도달합니다.따라서 이상적인 전압원은 무제한 전력을 공급할 수 있습니다.
두 개의 이상적인 독립 전압원이 병렬로 직접 연결되어 있는 경우, 이들 전압은 정확히 동일해야 합니다.그렇지 않으면 1 1라는 방정식을 쓰는 것과 유사한 논리 오류가 발생합니다.
전압원은 병렬로 전류의 부하를 분담합니다.전압의 정확한 중복을 원래 전압원과 병렬로 연결하면 둘 중 하나가 원래 전압원이 공급하는 전류의 절반을 공급합니다.회선의 나머지 부분에서는 아무것도 변경되지 않았습니다.이 두 전압원은 함께 원래 전압과 동일한 전류를 제공합니다.
이상적인 실제 전압원은 없습니다.모두 유효 내부 저항이 0이 아니므로 무제한 전류를 공급할 수 없습니다.그러나 이상전압원(테베닌 등가회로)과 직렬로 0이 아닌 저항을 조합함으로써 실전압원의 내부저항을 선형회로 해석에서 효과적으로 모델링한다.
전압과 전류 소스 비교
대부분의 전기 에너지 소스(주, 배터리)는 전압 소스로 모델링됩니다.이상적인 전압원은 개방 회로(즉, 무한 임피던스)에 의해 부하될 때는 에너지를 공급하지 않지만 부하 저항이 0(단락 회로)에 가까워지면 무한 에너지 및 전류에 접근합니다.이러한 이론 디바이스는 소스와 직렬로 제로옴 출력 임피던스를 가집니다.실제 전압 소스는 매우 낮지만 내부 저항과 출력 임피던스가 0이 아닌 매우 작은 경우가 많습니다.
반대로 소스 단자에 연결된 부하가 충분히 낮은 임피던스를 갖는 한 전류원은 일정한 전류를 공급합니다.이상적인 전류원은 단락 회로에 에너지를 공급하지 않고 부하 저항이 무한대(개방 회로)에 가까워짐에 따라 무한대의 에너지 및 전압에 근접합니다.이상적인 전류원은 소스와 병렬로 무한대의 출력 임피던스를 가진다.실제 전류원은 매우 높지만 유한한 출력 임피던스를 가집니다.트랜지스터 전류원의 경우, (저주파수에서의) 몇 메가옴의 임피던스가 대표적입니다.
두 종류의 이상적인 소스는 존재하지 않기 때문에(모든 실제 예에서는 유한한 소스 임피던스와 0이 아닌 소스 임피던스를 가진 전압원으로 간주할 수 있으며, 그 반대도 마찬가지입니다.전압원과 전류원은 때때로 서로 이중이라고 하며, 이상적이지 않은 소스는 노턴의 정리나 테베닌의 정리를 적용함으로써 서로 변환할 수 있다.
레퍼런스 및 메모
- ^ 전자제품 입문
- ^ K. C. A. Smith, R. E. Alley, 전기회로: 개요, 케임브리지 대학 출판부, 1992년 ISBN0-521-37769-2, 11-13페이지
