Qu’est-ce qu’une transformation de source ?

Une transformation de source est un processus de représentation d’un circuit du point de vue de la charge, ou du circuit suivant. Le concept de transformation de source suggère que toute source d’alimentation peut être représentée comme une source de tension ou une source de courant. Si l’impédance électrique présentée à la charge ou au circuit suivant peut être calculée, l’analyse du circuit est simplifiée. La transformation de source est appliquée à la conception et au test de divers types de circuits – des circuits à courant continu (CC) relativement simples, pour les calculs de puissance en régime permanent, aux circuits plus complexes. Pour les hautes fréquences de courant alternatif (AC), telles que les radiofréquences, la transformation de source aide à concevoir des circuits d’adaptation d’impédance pour un transfert de puissance maximal.

Toute source d’alimentation présentera une impédance dans des conditions AC. Les mathématiques impliquées dans la représentation de l’impédance sous un courant continu en régime permanent peuvent être décrites facilement. Une pile ou une batterie ordinaire et neuve de 1.5 volt (V) aura une tension en circuit ouvert d’environ 1.5 V. Lorsque cette batterie est connectée à un équipement et déchargée, la tension chute en dessous de 1.5 V. Il est certain que il y aura un courant non nul de la batterie.

Par exemple, si une batterie de 1.5 V mesure 1.4 V lorsqu’un courant de 0.01 ampère (A) la traverse, la batterie peut être représentée comme une source de tension idéale de 1.5 V en série avec une résistance interne. La résistance interne a une chute de 0.1 V, qui est la différence entre la source de tension idéale interne et la sortie des bornes. Un courant de 0.01 A indique que la résistance de la batterie doit être de 0.1 V/0.01 A équivaut à 10 ohms. Les 10 ohms sont la résistance interne calculée de la batterie et sont distribués à l’intérieur de la composition de l’électrolyte et des électrodes à l’intérieur de la batterie.

Le théorème de Thevenin stipule que toute source d’alimentation est une source de tension idéale en série avec une résistance interne. Pour l’analyse transitoire et alternative, le théorème de Thevenin s’applique toujours, mais la complexité se manifeste lorsque les composants résistifs, capacitifs et inductifs de la résistance interne doivent être calculés. Dans l’impédance la plus simple dans des conditions de courant continu en régime permanent, la batterie à l’intérieur peut être représentée par un réseau de résistances avec des valeurs de résistance qui dépendent de la température et du courant. Pour décrire le théorème de Thevenin en termes simples, la source de tension est traitée comme un court-circuit, puis la résistance vue aux bornes de sortie sera calculée à l’aide de la loi d’Ohm qui suggère que des résistances en série sont ajoutées.

Selon le théorème de Norton, la transformation de source suggère que la résistance interne est calculée de la même manière. Au lieu d’une source de tension à résistance nulle, une source de courant à résistance infinie est utilisée, mais les résultats sont les mêmes. La tension et le courant calculés, et donc la puissance délivrée à une charge externe, seront les mêmes en utilisant le théorème de Thevenin ou de Norton.