Teoría de redes: elementos activos

Active Elementsson los elementos de la red que entregan energía a otros elementos presentes en un circuito eléctrico. Entonces, los elementos activos también se denominan fuentes de voltaje o tipo de corriente. Podemos clasificar estas fuentes en las siguientes dos categorías:

• Fuentes independientes
• Fuentes dependientes

Fuentes independientes

Como sugiere el nombre, las fuentes independientes producen valores fijos de voltaje o corriente y estos no dependen de ningún otro parámetro. Las fuentes independientes se pueden dividir en las siguientes dos categorías:

• Fuentes de voltaje independientes
• Fuentes de corriente independientes

Fuentes de voltaje independientes

Una fuente de voltaje independiente produce un voltaje constante en sus dos terminales. Este voltaje es independiente de la cantidad de corriente que fluye a través de los dos terminales de la fuente de voltaje.

Independiente ideal voltage source y sus características VI se muestran en la siguiente figura.

los V-I characteristicsde una fuente de voltaje ideal independiente es una línea constante, que siempre es igual al voltaje de la fuente (VS) independientemente del valor de corriente (I). Entonces, la resistencia interna de una fuente de voltaje ideal independiente es cero ohmios.

Por lo tanto, las fuentes de voltaje ideales independientes do not exist practically, porque habrá alguna resistencia interna.

Independiente practical voltage source y sus características VI se muestran en la siguiente figura.

Existe una desviación en las características de VI de una fuente de voltaje práctica independiente de las características de VI de una fuente de voltaje ideal independiente. Esto se debe a la caída de voltaje en la resistencia interna (R _S ) de una fuente de voltaje práctica independiente.

Fuentes de corriente independientes

Una fuente de corriente independiente produce una corriente constante. Esta corriente es independiente del voltaje en sus dos terminales. Independienteideal current source y sus características VI se muestran en la siguiente figura.

los V-I characteristicsde una fuente de corriente ideal independiente es una línea constante, que siempre es igual a la corriente de la fuente (I _S ) independientemente del valor de voltaje (V). Entonces, la resistencia interna de una fuente de corriente ideal independiente es de infinitos ohmios.

Por tanto, las fuentes de corriente ideales independientes do not exist practically, porque habrá alguna resistencia interna.

Independiente practical current source y sus características VI se muestran en la siguiente figura.

Hay una desviación en las características de VI de una fuente de corriente práctica independiente de las características de VI de una fuente de corriente ideal independiente. Esto se debe a la cantidad de corriente que fluye a través de la resistencia en derivación interna (R _S ) de una fuente de corriente práctica independiente.

Fuentes dependientes

Como sugiere el nombre, las fuentes dependientes producen la cantidad de voltaje o corriente que depende de algún otro voltaje o corriente. Las fuentes dependientes también se denominan comocontrolled sources. Las fuentes dependientes se pueden dividir en las siguientes dos categorías:

• Fuentes de voltaje dependientes
• Fuentes de corriente dependientes

Fuentes de voltaje dependientes

Una fuente de voltaje dependiente produce un voltaje en sus dos terminales. La cantidad de este voltaje depende de algún otro voltaje o corriente. Por lo tanto, las fuentes de voltaje dependientes se pueden clasificar en las siguientes dos categorías:

• Fuente de voltaje dependiente del voltaje (VDVS)
• Fuente de voltaje dependiente de la corriente (CDVS)

Las fuentes de voltaje dependientes se representan con los signos '+' y '-' dentro de una forma de diamante. La magnitud de la fuente de voltaje se puede representar fuera de la forma del diamante.

Fuentes de corriente dependientes

Una fuente de corriente dependiente produce una corriente. La cantidad de esta corriente depende de algún otro voltaje o corriente. Por lo tanto, las fuentes de corriente dependientes se pueden clasificar en las siguientes dos categorías:

• Fuente de corriente dependiente del voltaje (VDCS)
• Fuente de corriente dependiente de corriente (CDCS)

Las fuentes de corriente dependientes se representan con una flecha dentro de una forma de diamante. La magnitud de la fuente de corriente se puede representar fuera de la forma del diamante.

Podemos observar estas fuentes dependientes o controladas en modelos equivalentes de transistores.

Técnica de transformación de fuente

Sabemos que hay dos fuentes prácticas, a saber, voltage source y current source. Podemos transformar (convertir) una fuente en otra según el requisito, mientras resolvemos problemas de red.

La técnica de transformar una fuente en otra se denomina como source transformation technique. A continuación se muestran las dos posibles transformaciones de fuente:

• Fuente de voltaje práctica en una fuente de corriente práctica
• Fuente de corriente práctica en una fuente de voltaje práctica

Fuente de voltaje práctica en una fuente de corriente práctica

La transformación de una fuente de voltaje práctica en una fuente de corriente práctica se muestra en la siguiente figura

Practical voltage sourceconsiste en una fuente de voltaje (V _S ) en serie con una resistencia (R _S ). Esto se puede convertir en una fuente de corriente práctica como se muestra en la figura. Consiste en una fuente de corriente (I _S ) en paralelo con una resistencia (R _S ).

El valor de IS será igual a la relación de V _S y R _S . Matemáticamente, se puede representar como

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

Fuente de corriente práctica en una fuente de voltaje práctica

La transformación de una fuente de corriente práctica en una fuente de voltaje práctica se muestra en la siguiente figura.

La fuente de corriente práctica consiste en una fuente de corriente (I _S ) en paralelo con una resistencia (R _S ). Esto se puede convertir en una fuente de voltaje práctica como se muestra en la figura. Consiste en una fuente de voltaje (V _S ) en serie con una resistencia (R _S ).

El valor de V _S será igual al producto de I _S y R _S . Matemáticamente, se puede representar como

$$ V_S = I_S R_S $$