Als Einführung können wir durch die elektrische Quelle gehen. Es ist nichts anderes als ein Gerät, das elektrischen Strom an einen angeschlossenen Stromkreis liefern kann. Sie können eine Stromquelle oder eine Spannungsquelle sein. Hier können wir über die Spannungsquelle diskutieren, die am häufigsten verwendet wird. Spannungsquelle ist in der Tat ein passives Element, das eine kontinuierliche Kraft für die Bewegung von Elektronen durch den Draht erzeugen kann, in dem es verbunden ist. Es ist normalerweise ein Gerät mit zwei Endgeräten.

Arten der Spannungsquelle

• Unabhängige Spannungsquelle: Es gibt zwei Arten – Gleichspannungsquelle und Wechselspannungsquelle.
• Abhängige Spannungsquelle: Es gibt zwei Arten – spannungsgesteuerte Spannungsquelle und stromgesteuerte Spannungsquelle.

Unabhängige Spannungsquelle

Die Spannungsquelle, die eine konstante Spannung (fest oder variabel mit der Zeit) an die Schaltung liefern kann und nicht von anderen Elementen oder Mengen in der Schaltung abhängt.

Gleichspannungsquelle oder zeitinvariante Spannungsquelle

Als Gleichspannungsquelle wird die Spannungsquelle bezeichnet, die als Ausgang konstante Spannung erzeugen oder liefern kann. Der Elektronenfluss erfolgt in eine Richtung, die Polarität ist immer gleich. Die Bewegung von Elektronen oder Strom erfolgt immer in eine Richtung. Der Wert der Spannung ändert sich nicht mit der Zeit. Beispiel: DC generator, batterie, Zellen etc.

Wechselspannungsquelle

Die Spannungsquelle, die als Ausgang Wechselspannung erzeugen oder liefern kann, wird als Wechselspannungsquelle bezeichnet. Hier wird in regelmäßigen Abständen die Polarität umgekehrt. Diese Spannung bewirkt, dass der Strom für eine Zeit in eine Richtung und danach für eine andere Zeit in eine andere Richtung fließt. Das heißt, es ist Zeit zu variieren. Beispiel: DC zu AC konverter, Lichtmaschine etc.

Abhängige oder gesteuerte Spannungsquelle

Die Spannungsquelle, die eine Ausgangsspannung liefert, die nicht konstant oder fest ist und immer von anderen Größen wie Spannung oder Strom in einem anderen Teil der Schaltung abhängt, wird als abhängige Spannungsquelle bezeichnet. Sie haben vier Terminals. Wenn die Spannungsquelle von der Spannung in einem anderen Teil der Schaltung abhängt, spricht man von einer spannungsgesteuerten Spannungsquelle (VCVS). Wenn die Spannungsquelle in einem anderen Teil der Schaltung vom Strom abhängt, spricht man von einer stromgesteuerten Spannungsquelle (CCVS) (siehe Abbildung unten).

Ideale Spannungsquelle

Die Spannungsquelle, die konstante Spannung an die Schaltung liefern kann, und es wird auch als unabhängige Spannungsquelle bezeichnet, da sie unabhängig von dem Strom ist, den die Schaltung zieht. Der Wert des Innenwiderstands ist hier Null. Das heißt, es wird keine Energie aufgrund des Innenwiderstands verschwendet. Trotz des Lastwiderstands oder Stroms im Stromkreis liefert diese Spannungsquelle eine konstante Spannung. Es führt als 100% effiziente Spannungsquelle. Die gesamte Spannung der idealen Spannungsquelle kann perfekt auf die Last im Stromkreis abfallen.

Um die ideale Spannungsquelle zu verstehen, können wir ein Beispiel für eine oben gezeigte Schaltung nehmen. Die hier gezeigte Batterie ist eine ideale Spannungsquelle, die 1,7V liefert. Der Innenwiderstand RIN = 0Ω. Die Widerstandslast in der Schaltung RLOAD = 7Ω. Hier können wir sehen, dass die Last alle 1,7 V der Batterie empfängt.

Reale oder praktische Spannungsquelle

Als nächstes können wir eine Schaltung mit praktischer Spannungsquelle mit einem Innenwiderstand von 1Ω in der ähnlichen Schaltung betrachten, die oben erläutert wurde. Aufgrund der interne widerstand, wird es kleine menge von spannung drop in die RIN. So wird die Ausgangsspannung von 1,7 V auf 1,49 V reduziert, so dass in praktischen Fällen die Quellenspannung aufgrund des Innenwiderstands reduziert wird.

Wir können nun den Schluss ziehen, dass die ideale Spannungsquelle als Modelle beibehalten wird und die reale Spannungsquelle mit minimalem Innenwiderstand hergestellt wird, um die Spannungsquelle mit minimaler Verlustleistung nahe an die ideale zu bringen.