Fontes de tensão e de corrente

Fontes de tensão e de corrente
Fonte independente de tensão é um elemento ativo que mantém uma tensão constante
entre seus terminais. Assim, a corrente é determinada pelo restante do circuito.
Símbolo usual conforme exemplo (a) da Figura 01 (nesse caso, ela mantém 5 V para
qualquer corrente).
Fig 01
Naturalmente, essa definição se refere ao caso ideal. Fontes reais sempre
apresentam pequenas variações (que podem ser desprezadas na prática) e a
estabilidade
é
válida
apenas
para
uma
faixa
de
corrente.
Baterias são fontes de tensão comuns na prática. Por isso, o símbolo próprio é
muitas vezes usado no lugar do anterior. Em (b) da Figura 01, exemplo de uma
bateria,
que
equivale
a
uma
fonte
de
tensão
de
9
V.
Fonte independente de corrente é a que mantém uma corrente constante. A tensão é
determinada pelo restante do circuito. Símbolo usual conforme (c) da Figura 01
(nesse exemplo, uma fonte de corrente de 2 A). A seta indica o sentido da
corrente e, conforme convenção já vista para elemento ativo, o terminal de maior
potencial
(+)
está
no
lado
indicado
por
essa
seta.
Fontes de correntes práticas são, em geral, implementadas com circuitos
eletrônicos. As restrições reais são similares às anteriores, para fontes de
tensão.
Fig 02
Fontes dependentes (ou controladas) de tensão ou de corrente operam de forma
similar às anteriores, mas o nível da tensão ou corrente mantida depende de
outra tensão ou de outra corrente de algum ponto do circuito. Nos diagramas, são
indicadas com a substituição dos círculos por losangos nos símbolos anteriores.
Considerando apenas a dependência linear, isto é, a relação dada por uma
constante de proporcionalidade, são possíveis quatro arranjos conforme Figura 02
(as
grandezas
de
controle
são
indicadas
pelo
índice
x).
(a) Fonte de
coeficiente
tensão
µ
é
controlada por
denominado
tensão:
ganho
a tensão mantida é µ vx e o
de
tensão
(adimensional).
(b) Fonte de tensão controlada por corrente: a tensão mantida é rm ix, onde rm é
dito
transresistência
(unidade
Ω,
ohm).
(c) Fonte de corrente controlada por tensão: a corrente mantida é gm vx. O fator
gm
é
denominado
transcondutância
(unidade
S,
siemens).
(d) Fonte de corrente controlada por corrente: a corrente mantida é β ix. A
constante
β
é
o
ganho
de
corrente
(adimensional).
Apesar das limitações práticas impostas pelas capacidades, deve-se notar que
fontes de tensão nunca podem operar em curto-circuito. Se isso ocorrer e não
houver dispositivo de proteção, a corrente atingirá valores elevados (infinito
no caso ideal), podendo danificar a fonte ou o circuito. De forma similar,
fontes de corrente não podem operar em aberto, porque, nesse caso, a tensão será
levada a níveis altos ou infinitos no caso ideal.