Jännitelähde

Jännitelähde (ideaalinen jännitelähde, vakiojännitelähde[1]) on piirielementti, joka tuo sähköiseen piiriin sähköenergiaa. Puhekielessä virtalähde, jännitelähde ja teholähde ovat usein synonyymejä jonkin elektronisen kojeen virtalähteelle.

JännitelähdeMuokkaa

 
Jännitelähteen piirrosmerkkejä

Ideaalinen jännitelähde pitää napojensa välillä aina tietyn jännitteen riippumatta kuormasta. Mikäli tämä jännite on ajan suhteen vakio, puhutaan vakiojännitelähteestä. Kuvassa olevista tasajännitelähteen piirrosmerkeistä a on suositeltavin Suomessa käytettäväksi. Merkki b tarkoittaa paristoa (oik. sähköpari). Piirrosmerkki c tarkoittaa suomalaisessa kirjallisuudessa jännitelähdettä, mutta yhdysvaltalaisessa kirjallisuudessa vakiovirtalähdettä. Sen käyttöä onkin sekaannusten välttämiseksi syytä välttää.

Käytännön jännitelähteellä (esimerkiksi auton akku tai paristo) on sarjassa resistanssi; sisäinen resistanssi. Esimerkiksi täyteen ladatun (kunnossa olevan) auton akun sisäinen resistanssi ei juurikaan rajoita saatavaa virtaa. Varaustilan laskiessa sisäinen resistanssi kasvaa ja vaikuttaa täten akusta ulos saatavaan virtaan. Tällöin myös kuormitetun akun tai pariston napajännite laskee huomattavasti, vaikka jännite olisi kuormittamattomana 'normaali'. Sisäinen resistanssi kasvaa myös lämpötilan laskiessa, eikä kylmä akku anna yhtä suurta jännitettä kuormitettuna kuin lämpimämpi akku. Kylmä akku ei samasta syystä ota virtaa vastaan yhtä hyvin kuin lämpimämpi akku; akku ei lataudu kylmänä kunnolla, sillä osa lataustehosta jää sisäiseen resistanssiin.

Mikäli jännitelähteen arvo on riippumaton piirin muista jännitteistä ja virroista, kyseessä on riippumaton lähde. Jos lähde ei ole riippumaton, puhutaan ohjatusta lähteestä. Ohjattuja jännitelähteitä on kahta eri tyyppiä:

  • Virtaohjattu jännitelähde, CCVS (engl. current controlled voltage source)
  • Jänniteohjattu jännitelähde, VCVS (engl. voltage controlled voltage source)

Se, että lähteen arvo riippuu ajasta (esimerkiksi  ) tai vaikkapa lämpötilasta, ei tee lähteestä piiriteorian kannalta ohjattua lähdettä. Lähteen riippumattomuudella on merkitystä muun muassa Theveninin menetelmää käytettäessä, jossa Theveninin resistanssia laskiessa saa sammuttaa vain riippumattomat lähteet.

Katso myösMuokkaa

LähteetMuokkaa

KirjallisuuttaMuokkaa

  • Voipio, Erkki: Virtapiirit ja verkot. Helsinki: Otatieto, 2001 (1976). ISBN 951-672-082-X.