Teoria da Rede - Elementos Ativos

Active Elementssão os elementos da rede que fornecem energia para outros elementos presentes em um circuito elétrico. Assim, os elementos ativos também são chamados de fontes de tensão ou tipo de corrente. Podemos classificar essas fontes nas duas categorias a seguir -

• Fontes Independentes
• Fontes Dependentes

Fontes Independentes

Como o nome sugere, as fontes independentes produzem valores fixos de tensão ou corrente e não dependem de nenhum outro parâmetro. Fontes independentes podem ser divididas nas duas categorias a seguir -

• Fontes de tensão independentes
• Fontes atuais independentes

Fontes de tensão independentes

Uma fonte de tensão independente produz uma tensão constante em seus dois terminais. Essa tensão é independente da quantidade de corrente que flui através dos dois terminais da fonte de tensão.

Independente ideal voltage source e suas características VI são mostradas na figura a seguir.

o V-I characteristicsde uma fonte de tensão ideal independente é uma linha constante, que é sempre igual à tensão da fonte (VS), independentemente do valor da corrente (I). Portanto, a resistência interna de uma fonte de tensão ideal independente é zero Ohms.

Portanto, as fontes de tensão ideais independentes do not exist practically, porque haverá alguma resistência interna.

Independente practical voltage source e suas características VI são mostradas na figura a seguir.

Há um desvio nas características de VI de uma fonte de tensão prática independente das características de VI de uma fonte de tensão ideal independente. Isso se deve à queda de tensão na resistência interna (R _S ) de uma fonte de tensão prática independente.

Fontes atuais independentes

Uma fonte de corrente independente produz uma corrente constante. Esta corrente é independente da tensão em seus dois terminais. Independenteideal current source e suas características VI são mostradas na figura a seguir.

o V-I characteristicsde uma fonte de corrente ideal independente é uma linha constante, que é sempre igual à corrente da fonte (I _S ) independentemente do valor da tensão (V). Portanto, a resistência interna de uma fonte de corrente ideal independente é infinita em ohms.

Portanto, as fontes de corrente ideais independentes do not exist practically, porque haverá alguma resistência interna.

Independente practical current source e suas características VI são mostradas na figura a seguir.

Há um desvio nas características de VI de uma fonte de corrente prática independente das características de VI de uma fonte de corrente ideal independente. Isso se deve à quantidade de corrente que flui através da resistência shunt interna (R _S ) de uma fonte de corrente prática independente.

Fontes Dependentes

Como o nome sugere, as fontes dependentes produzem a quantidade de voltagem ou corrente que depende de alguma outra voltagem ou corrente. Fontes dependentes também são chamadas decontrolled sources. As fontes dependentes podem ser divididas nas duas categorias a seguir -

• Fontes de tensão dependentes
• Fontes de corrente dependentes

Fontes de tensão dependentes

Uma fonte de tensão dependente produz uma tensão em seus dois terminais. A quantidade dessa tensão depende de alguma outra tensão ou corrente. Portanto, as fontes de tensão dependentes podem ser classificadas nas duas categorias a seguir -

• Fonte de Tensão Dependente de Tensão (VDVS)
• Fonte de tensão dependente de corrente (CDVS)

Fontes de tensão dependentes são representadas com os sinais '+' e '-' dentro de uma forma de diamante. A magnitude da fonte de tensão pode ser representada fora da forma de diamante.

Fontes de corrente dependentes

Uma fonte de corrente dependente produz uma corrente. A quantidade desta corrente depende de alguma outra tensão ou corrente. Portanto, as fontes de corrente dependentes podem ser classificadas nas duas categorias a seguir -

• Fonte de corrente dependente de tensão (VDCS)
• Fonte de corrente dependente atual (CDCS)

As fontes de corrente dependentes são representadas por uma seta dentro de um diamante. A magnitude da fonte de corrente pode ser representada fora da forma de diamante.

Podemos observar essas fontes dependentes ou controladas em modelos equivalentes de transistores.

Técnica de transformação da fonte

Sabemos que existem duas fontes práticas, a saber, voltage source e current source. Podemos transformar (converter) uma fonte em outra com base no requisito, enquanto resolvemos problemas de rede.

A técnica de transformar uma fonte na outra é chamada de source transformation technique. A seguir estão as duas transformações de origem possíveis -

• Fonte de tensão prática em uma fonte de corrente prática
• Fonte de corrente prática em uma fonte de tensão prática

Fonte de tensão prática em uma fonte de corrente prática

A transformação da fonte de tensão prática em uma fonte de corrente prática é mostrada na figura a seguir

Practical voltage sourceconsiste em uma fonte de tensão (V _S ) em série com um resistor (R _S ). Isso pode ser convertido em uma fonte de corrente prática, conforme mostrado na figura. Consiste em uma fonte de corrente (I _S ) em paralelo com um resistor (R _S ).

O valor de IS será igual à razão de V _S e R _S . Matematicamente, pode ser representado como

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

Fonte de corrente prática em uma fonte de tensão prática

A transformação da fonte de corrente prática em uma fonte de tensão prática é mostrada na figura a seguir.

A fonte de corrente prática consiste em uma fonte de corrente (I _S ) em paralelo com um resistor (R _S ). Isso pode ser convertido em uma fonte de tensão prática, conforme mostrado na figura. Consiste em uma fonte de tensão (V _S ) em série com um resistor (R _S ).

O valor de V _S será igual ao produto da I _S e R _S . Matematicamente, pode ser representado como

$$ V_S = I_S R_S $$