Mis on allikate transformatsioon?

Lähteteisendus on protsess, mis kujutab vooluahelat koormuse või järgmise vooluringi vaatepunktist. Allika teisenduse kontseptsioon viitab sellele, et mis tahes toiteallikat saab kujutada pingeallikana või vooluallikana. Kui koormusele või järgmisele vooluringile esitatav elektriline impedants on arvutatav, on ahela analüüs lihtsustatud. Allikateisendust rakendatakse erinevat tüüpi vooluahelate projekteerimisel ja testimisel – alates suhteliselt lihtsatest alalisvooluahelatest, võimsuse püsiseisundi arvutamiseks ja lõpetades keerukamate vooluahelatega. Vahelduvvoolu (AC) kõrgete sageduste (nt raadiosagedused) puhul aitab allika teisendus impedantsi sobitusahelate kavandamisel maksimaalse võimsuse ülekandmiseks.

Mis tahes toiteallikas esineb vahelduvvoolu tingimustes impedantsi. Püsiseisundi alalisvoolu impedantsi esitamisega seotud matemaatikat saab hõlpsasti kirjeldada. Tavalise ja uhiuue 1.5-voldise (V) elemendi või aku avatud vooluahela pinge on umbes 1.5 V. Kui see aku ühendada seadmega ja tühjendada toidet, langeb pinge alla 1.5 V. Kindel on, et akust tuleb nullist erinev vool.

Näiteks kui 1.5 V aku pinge on 1.4 V, kui seda läbib 0.01 amprine (A) vool, võib akut kujutada ideaalse 1.5 V pingeallikana, mis on ühendatud sisetakistusega. Sisetakistuse langus on 0.1 V, mis on sisemise ideaalse pingeallika ja klemmide väljundi vahe. Voolutugevus 0.01 A näitab, et aku takistus peab olema 0.1 V/0.01 A võrdub 10 oomi. 10 oomi on aku arvutatud sisetakistus ja see jaotub aku sees oleva elektrolüüdi ja elektroodide koostises.

Thevenini teoreem väidab, et iga toiteallikas on ideaalne sisetakistusega järjestikku ühendatud pingeallikas. Siirde- ja vahelduvvoolu analüüsi puhul kehtib endiselt Thevenini teoreem, kuid keerukus ilmneb siis, kui tuleb arvutada sisetakistuse takistuslikud, mahtuvuslikud ja induktiivsed komponendid. Lihtsaimas impedantsis püsiseisundi alalisvoolu tingimustes võib sees olevat akut kujutada takistuste võrgustikuna, mille takistusväärtused sõltuvad temperatuurist ja voolutugevusest. Thevenini teoreemi lihtsaks kirjeldamiseks käsitletakse pingeallikat lühisena, seejärel arvutatakse väljundklemmidel nähtav takistus Ohmi seaduse alusel, mis viitab järjestikuste takistuste lisamisele.

Nortoni teoreemi kohaselt viitab allikateisendus, et sisetakistus arvutatakse samamoodi. Nulltakistusega pingeallika asemel kasutatakse lõpmatu takistusega vooluallikat, kuid tulemused on samad. Arvutatud pinge ja vool ning seega ka väliskoormusele antav võimsus on Thevenini või Nortoni teoreemi alusel samad.