Resistencia de entrada: ¿Por qué puede ignorar las fuentes actuales?

Supongamos que tiene este circuito y aplica algo de voltaje a los terminales de la izquierda:

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

¿Cuál es la impedancia de entrada? \ $ 1 \ Omega \ $, obviamente. ¿Por qué? Digamos que queremos aumentar la corriente en \ $ 1A \ $. ¿Cuánto habrá que aumentar la corriente? Por la ley de Ohm:

$$ E = 1A \ cdot 1 \ Omega = 1V $$

Es decir, necesitamos aumentar el voltaje en \ $ 1V \ $ por \ $ 1A \ $. Es decir, un ohmio es un voltio por amperio:

$$ 1 \ Omega = \ frac {1V} {1A} $$

Considera este circuito:

^{simular este circuito}

¿Cuánto debe aumentar el voltaje para aumentar la corriente en \ $ 1A \ $? Se necesita un aumento de voltaje mucho mayor para aumentar la corriente ahora:

$$ 1k \ Omega = \ frac {1000V} {1A} $$

¿Qué pasa con este circuito?

^{simular este circuito}

¿Qué hay de este?

^{simular este circuito}

¿Cuánto tendría que aumentar el voltaje para aumentar la corriente? No puedes . A medida que la impedancia de entrada se acerca al infinito, el cambio en la corriente por cada cambio en el voltaje disminuye. En el caso límite, la carga es una fuente de corriente que nunca cambia, y la impedancia de entrada es infinita.

Aquí hay otro experimento mental. Considera estos circuitos:

^{simular este circuito}

¿Cómo varía la corriente en cada uno a medida que varía la carga? A medida que aumenta la resistencia en serie (R1 o R2), la corriente varía menos con la carga. Si \ $ R_ {load} \ ll R_2 \ $, entonces la corriente apenas cambia en absoluto. En el caso límite, cuando esa resistencia es infinita, la corriente no cambia en absoluto, y usted tiene una fuente de corriente. Por supuesto, no puede pasar ninguna corriente a través de una resistencia infinita, pero tampoco puede tener una fuente de corriente ideal.

Esencialmente, está encontrando la resistencia de Thevenin mirando hacia el puerto de entrada y esa resistencia no depende del valor de ninguna fuente independiente . El efecto de las fuentes independientes está completamente descrito por la fuente de voltaje (corriente) de Thevenin (Norton).

Considere el ejemplo muy simple donde establecemos \ $ R_b = 0 \ $ y eliminamos \ $ R_c \ $. Nos quedamos con un circuito equivalente de Norton. Además, vemos que la corriente de entrada es simplemente:

\ $ I_ {in} = \ dfrac {V_ {in}} {R_a} + I_C = \ dfrac {V_ {in}} {R_ {in}} + I_C \ $

El punto a quitar de lo anterior es que la resistencia de entrada es la relación del voltaje de entrada a la corriente de entrada cuando todas las fuentes independientes se ponen a cero .

Cuando \ $ I_C = 0 \ $, la fuente de corriente es un circuito abierto (no hay corriente a través de ningún voltaje). Por lo tanto, podría decir que pueden ignorarse, es decir, reemplazarse con circuitos abiertos, al calcular la resistencia equivalente.

Nuevamente, esto solo se aplica a las fuentes independientes . Una fuente dependiente o controlada cambiará, en general, la resistencia equivalente y no se puede ignorar.