Fuentes Independientes

Son los elementos que introducen energía en los circuitos. Tal aportación es el resultado de la transformación de otras formas energéticas. Por simplicidad, se empieza por el estudio de fuentes de energía continuas, entendiendo por tales las que crean tensiones o corrientes constantes. Los dos modelos básicos empleados en el estudio de los circuitos eléctricos son: generadores de tensión y generadores de corriente. Cada uno de éstos se puede dividir en fuentes independientes o dependientes y también en generadores reales o ideales. Vamos a describir cada uno de éstos.

Fuente de tensión
Es aquel elemento del circuito que proporciona energía eléctrica con una determinada tensión v(t) que es independiente de la corriente que circula por él.

Figura 1 (Click para ampliar)

En la Fig. 1 se muestra el símbolo del generador de tensión ideal en el que se indica la tensión vg(t) del generador con la polaridad del mismo. Así, si vg(t)>0 entonces el terminal A tienen un potencial vg(t) voltios por encima del terminal B. La tensión vg puede depender del tiempo o no; cuando depende del tiempo, se representa en minúscula: vg(t) y cuando no depende del tiempo se representa con mayúscula Vg. Esta última situación es la que se tiene cuando se trata de un generador de corriente continua, como es el caso de una pila o acumulador. Tratándose de una pila o acumulador ideal también se puede utilizar un símbolo alternativo como es el mostrado en la Fig. 1b. El terminal más fino y largo representa siempre el borne positivo, mientras que el más corto y grueso representa el terminal negativo (por lo que no suelen ponerse los signos + y -).
La característica v-i de un generador ideal de tensión es la indicada en la Fig.1c, que es simplemente una recta horizontal cuya ordenada representa el valor vg de la tensión en bornes, ya que, de acuerdo con la definición el valor de vg no depende de i.

Figura 2 (Click para ampliar)

La Fig. 2 muestra el convenio de referencia de flechas, donde vemos que el signo + es la referencia de polaridad, siendo uAB = e(t). Si se conecta una carga al generador de tensión ideal, éste suministrará corriente al circuito. El valor de esta corriente, dependerá de la magnitud de la impedancia de la carga. La potencia eléctrica suministrada por el generador de tensión de la Fig.1a, si el sentido de la corriente es el indicado, será igual a:

Ecuacion 1

recuérdese que cuando se trata de calcular una potencia generada, se toma como corriente positiva la que sale del terminal + del generador. Una fuente de tensión ideal, cuya diferencia de potencial entre terminales es constantemente nula, es un cortocircuito.



Fuente de corriente

Es aquel elemento activo que proporciona energía con una determinada coriente ig(t) que es independiente de la tensión en bornes. El símbolo de un generador de corriente es el mostrado en la Fig. 3a, donde ig(t) o Ig es la corriente suministrada por el mismo. El sentido de la corriente se indica por una flecha colocada en el interior del círculo. La característica v-i de un generador de corriente ideal es la mostrada en la Fig.3b, que es simplemente una recta vertical cuya abcisa representa el valor de ig(t) (o I para fuentes de D.C.) De la corriente suministrada por el generador ya que de acuerdo con la definición, el valor ig no depende de la tensión en bornes.
Una fuente cuya intensidad es constantemente nula es un circuito abierto.

Figura 3 (Click para ampliar)

La tensión del generador depende de la carga conectada externamente y es un error que cometen los principiantes considerar que la tensión entre sus bornes es nula. Debe quedar claro que dicha tensión depende del exterior. La potencia suministrada por un generador de corriente tiene la misma expresión que el de tensión, y con las mismas referencias.
Fuentes Independientes - Circuitos de Electronica