Explicación de la fuente de voltaje ideal y práctica

Fuente de voltaje ideal

Una fuente de tensión ideal se define como el dispositivo de dos terminales capaz de proporcionar una tensión constante entre sus terminales. El voltaje entre los terminales de una fuente de voltaje ideal permanece constante y es independiente de la corriente de carga.

Símbolo:

El símbolo de una fuente de voltaje ideal se muestra a continuación.

símbolo-de-fuente-de-voltaje-ideal

Características:

Según la definición, el voltaje entre los terminales de dicha fuente siempre es constante, independientemente de la resistencia del circuito o la corriente de salida. Es decir, las características de esta fuente deben ser las que se muestran a continuación.

características-de-la-fuente-de-voltaje-ideal

En las características anteriores, la resistencia del circuito significa la resistencia conectada entre los terminales de la fuente.

Resistencia interna:

La resistencia en serie interna de una fuente de voltaje ideal es CERO. Entendamos esto usando el siguiente diagrama de circuito.

calculo-de-la-resistencia-interna

En el diagrama de circuito anterior, R representa la resistencia conectada entre los terminales A y B de una fuente que tiene una resistencia interna en serie r. Se muestra una corriente I fluyendo en el circuito.

Calculemos ahora el voltaje entre los terminales A y B, es decir, VAB.

VAB = (V-Ir) …………(1)

Ahora, para que la fuente sea ideal, el voltaje a través de su terminal A y B debe ser constante e igual a V independientemente del valor de la corriente.

(V-Ir) = V

r = 0

Por lo tanto, la resistencia interna de una fuente de voltaje ideal siempre es cero. Sin embargo, tal fuente no existe en el mundo. Todas las fuentes de voltaje tienen alguna resistencia interna conectada en serie y, por lo tanto, su voltaje terminal varía con la corriente I según (1). Estas fuentes se denominan fuente de tensión práctica/real.

Fuente de voltaje práctica:

Una fuente de voltaje práctica es la que encontramos a nuestro alrededor. El voltaje terminal a través de sus terminales no es constante sino que varía con la corriente de salida. La resistencia interna de la fuente de voltaje práctica tiene un valor finito. Aunque se hacen esfuerzos para minimizar esta resistencia interna. Ejemplos de fuentes de voltaje son BateríasGeneradores etc

Símbolo:

Una fuente de voltaje práctica se denota como una fuente de voltaje ideal conectada con una resistencia en serie. Esta resistencia en serie (r) representa la resistencia interna de la fuente.

símbolo-de-fuente-de-voltaje-práctico

Características:

Dado que la fuente de voltaje práctica tiene un valor finito de resistencia interna, por lo tanto, el voltaje a través de su terminal A y B, es decir, VAB, no es constante sino que depende de la corriente del circuito. Cuanto mayor sea el valor de la corriente, menor será la magnitud del voltaje terminal VAB. De manera similar, si la corriente es menor, el voltaje terminal será mayor. De hecho, la relación entre la corriente del circuito y el voltaje terminal de una fuente de voltaje práctica se da a continuación.

VAB = (V-Ir)

Para una fuente dada, el voltaje de la fuente y su resistencia interna r son constantes, por lo que la expresión anterior representa una línea recta con pendiente “-r”. Las características de una fuente de voltaje práctica se muestran a continuación.

características-de-la-fuente-de-tensión-práctica

De la característica anterior, está claro que el voltaje terminal depende de la corriente de salida. Sin embargo, el valor de la resistencia interna es muy pequeño y, por lo tanto, existe una ligera variación del voltaje terminal con la corriente de salida. Por lo tanto, una fuente de voltaje práctica se aproxima a la fuente de voltaje ideal.

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