Una trasformazione della sorgente è un processo di rappresentazione di un circuito dal punto di vista del carico o del circuito successivo. Il concetto di trasformazione della sorgente suggerisce che qualsiasi sorgente di alimentazione può essere rappresentata come una sorgente di tensione o una sorgente di corrente. Se è possibile calcolare l’impedenza elettrica presentata al carico o al circuito successivo, l’analisi del circuito è semplificata. La trasformazione della sorgente viene applicata alla progettazione e al collaudo di vari tipi di circuiti, da circuiti a corrente continua (CC) relativamente semplici, per calcoli di potenza allo stato stazionario, a circuiti più complessi. Per le alte frequenze della corrente alternata (AC), come le radiofrequenze, la trasformazione della sorgente aiuta nella progettazione di circuiti di adattamento di impedenza per il massimo trasferimento di potenza.
Qualsiasi fonte di alimentazione presenterà impedenza in condizioni CA. La matematica coinvolta nella rappresentazione dell’impedenza in DC allo stato stazionario può essere descritta facilmente. Una normale e nuova cella o batteria da 1.5 volt (V) avrà una tensione a circuito aperto di circa 1.5 V. Quando questa batteria è collegata a un’apparecchiatura e si scarica, la tensione scende al di sotto di 1.5 V. È certo che ci sarà una corrente diversa da zero dalla batteria.
Ad esempio, se una batteria da 1.5 V misura 1.4 V quando attraversa una corrente di 0.01 ampere (A), la batteria può essere rappresentata come una sorgente di tensione ideale da 1.5 V in serie con una resistenza interna. La resistenza interna ha una caduta di 0.1 V, che è la differenza tra la sorgente di tensione ideale interna e l’uscita dei terminali. Una corrente di 0.01 A indica che la resistenza della batteria deve essere 0.1 V/0.01 A uguale a 10 ohm. I 10 ohm sono la resistenza interna calcolata della batteria ed è distribuita all’interno della composizione dell’elettrolita e degli elettrodi all’interno della batteria.
Il teorema di Thevenin afferma che qualsiasi fonte di alimentazione è una fonte di tensione ideale in serie con una resistenza interna. Per l’analisi transitoria e AC, si applica ancora il teorema di Thevenin, ma la complessità si manifesta quando devono essere calcolati i componenti resistivo, capacitivo e induttivo della resistenza interna. Nell’impedenza più semplice in condizioni DC stazionarie, la batteria interna può essere rappresentata da una rete di resistenze con valori di resistenza dipendenti dalla temperatura e dalla corrente. Per descrivere il teorema di Thevenin in termini semplici, la sorgente di tensione viene trattata come un cortocircuito, quindi la resistenza vista ai terminali di uscita verrà calcolata utilizzando la legge di Ohm che suggerisce di sommare le resistenze in serie.
Secondo il teorema di Norton, la trasformazione della sorgente suggerisce che la resistenza interna viene calcolata allo stesso modo. Invece di una sorgente di tensione a resistenza zero, viene utilizzata una sorgente di corrente a resistenza infinita, ma i risultati sono gli stessi. La tensione e la corrente calcolate, e quindi la potenza erogata a un carico esterno, saranno le stesse utilizzando il teorema di Thevenin o Norton.