Spanningsbron
Een ideale spanningsbron is een apparaat met twee aansluitingen dat een vast spanningsverlies over zijn aansluitingen handhaaft. Het wordt vaak gebruikt als een wiskundige abstractie die de analyse van reële elektrische circuits vereenvoudigt. Indien de spanning over een ideale spanningsbron onafhankelijk van enige andere variabele in een circuit kan worden gespecificeerd, wordt het een onafhankelijke spanningsbron genoemd. Omgekeerd, als de spanning over een ideale spanningsbron bepaald wordt door een andere spanning of stroom in een circuit, wordt het een afhankelijke of gecontroleerde spanningsbron genoemd. Een wiskundig model van een versterker zal afhankelijke spanningsbronnen bevatten waarvan de grootte wordt bepaald door een vaste relatie met bijvoorbeeld een ingangssignaal. Bij de analyse van storingen in elektrische voedingssystemen kan het gehele netwerk van onderling verbonden bronnen en transmissielijnen op nuttige wijze worden vervangen door een ideale (wissel)spanningsbron en een enkele equivalente impedantie.
Ideale spanningsbron | Ideale stroombron |
Geregelde spanningsbron | Geregelde stroombron |
Batterij van cellen | Een enkele cel |
De inwendige weerstand van een ideale spanningsbron is nul; Hij kan elke hoeveelheid stroom leveren of absorberen. De stroom door een ideale spanningsbron wordt volledig bepaald door het externe circuit. Wanneer aangesloten op een open circuit, is er nul stroom en dus nul vermogen. Wanneer aangesloten op een belastingsweerstand, nadert de stroom door de bron oneindig naarmate de belastingsweerstand nul nadert (een kortsluiting). Een ideale spanningsbron kan dus een onbeperkt vermogen leveren.
Als twee ideale onafhankelijke spanningsbronnen direct parallel worden geschakeld, moeten ze precies dezelfde spanning hebben; anders ontstaat er een denkfout in de logica, vergelijkbaar met het opschrijven van de vergelijking 1 = 2 {Displaystyle 1=2}
.
Parallel geschakelde spanningsbronnen verdelen de stroom: als een exact duplicaat van een spanningsbron parallel aan de oorspronkelijke spanningsbron wordt geschakeld, levert elk van beide de helft van de elektrische stroom die de oorspronkelijke spanningsbron zou leveren. Voor de rest van de schakeling is er niets veranderd: Deze twee spanningsbronnen leveren samen dezelfde spanning, en dezelfde stroom als de oorspronkelijke alleen.