Bir elektrik devresinde kaynak dönüşümleri kullanılarak gerilim kaynağından akım kaynağına veya akım kaynağından gerilim kaynağına nasıl dönüşüm yapılacağı üniteye ait ilk bölümde anlatılmaktadır. Kaynak dönüşümünün amacı, gerilim kaynağına seri bağlı direncin yaptığı işi, akım kaynağına paralel bağlı direnç ile yapmaktır.

Kaynak dönüşümü bir devrenin karmaşıklığını basitleştirmenin en iyi yöntemidir. Bu dönüşüm aynı zamanda ünitenin ilerleyen konularında bahsedilecek olan Thevenin ve Norton teoremleri için de bir temel teşkil etmektedir.

Kaynak dönüşümü bir devrenin karmaşıklığını basitleştirmenin en iyi yöntemidir. Bu dönüşüm aynı zamanda ünitenin ilerleyen konularında bahsedilecek olan Thevenin ve Norton teoremleri için de bir temel teşkil etmektedir. Devrede gerilim kaynağına seri bağlı bir direnç, akım kaynağına paralel bağlı bir direnç şekline dönüştürülebilir. Aynı şekilde bunun tam tersi de olabilir: yani akım kaynağına paralel bağlı direnç, gerilim kaynağına seri bağlı direnç haline getirilebilir.

Elektrik devrelerinde her zaman tek bir kaynak bulunmaz. İçerisinde çok sayıda akım ve gerilim kaynağı bulunan devrelerle de karşılaşılabilir. Bu durumda devredeki her kaynağın ayrı ayrı devre üzerindeki etkisini bulmak için Süperpozisyon teoremi kullanılır.

Thevenin ve Norton teoremleri ile karmaşık devrelerin daha basit bir eşdeğer devreye dönüştürülmesi mümkündür. Thevenin teoremi ile direnç ve ona seri bir gerilim kaynağı ile ifade edilebilen eşdeğer devre Norton teoremi ile direnç ve ona paralel bağlı bir akım kaynağı ile ifade edilir.

Kaynak dönüşümleri sırasında direnç değeri her iki devrede de aynıdır.

Bir devrede kaynak dönüşümü iki şekilde gerçekleştirilir:
1. Gerilim kaynağına seri bağlı dirence kaynak dönüşümü uygulanırken ilk önce Ohm kanunu kullanılarak akım kaynağının
değeri bulunur. Daha sonra devredeki direnç, akım kaynağına paralel bağlanarak eşdeğer devre çizilir.

2. Devreye göre akım kaynağına paralel bağlı dirence kaynak dönüşümü uygulanırken ilk önce Ohm kanunu kullanılarak gerilim kaynağının değeri bulunur. Daha sonra devredeki direnç, gerilim kaynağına seri bağlanarak eşdeğer devre çizilir.

Kaynak dönüşümü uygulandığında, eşdeğer devre çiziminde akım kaynağının yönü gerilim kaynağının yönü dikkate alınarak belirlenir.

Kaynak dönüşümü yapılacak olan devre sadece birbirine seri bağlı kaynaklar ve dirençlerden oluşuyorsa, kaynakların kutupları ( + ve – ) dikkate alınarak toplanır, seri bağlı dirençlerin eşdeğeri hesaplanır ve kaynak dönüşümü uygulanarak akım kaynağına paralel direnç haline getirilerek eşdeğer devre çizilir

Devrede sadece akım kaynakları ve onlara paralel bağlı dirençler bulunuyorsa, akım kaynaklarının yönlerine bakılarak kaynaklar toplanır, paralel bağlı dirençlerin eşdeğeri hesaplanır ve kaynak dönüşümü uygulanarak gerilim kaynağına seri bağlı direnç haline
getirilerek eşdeğer devre çizilir.

Analizi istenen elektrik devrelerinde birçok sayıda bağımsız akım ve gerilim kaynağı bulunabilir. Süperpozisyon teoremi bu durumdaki devrelerin çözümünde kullanılan bir yöntemdir.

Süperpozisyon teoremi, çok sayıda kaynak bulunan karmaşık devrelerde, her kaynağın tek tek devredeki etkisi ile bulunan değerlerin cebirsel toplamıdır.

Her kaynak için devre çözümü yapılırken, özellikle çevre akımları yöntemi kullanılıyorsa, seçilen akım yönlerinin her kaynak çözümünde aynı yön olması çözüme daha kolay ulaşmayı sağlar.

Süperpozisyon teoremin tek bir dezavantajı vardır o da devredeki kaynak sayısı kadar devrenin analizinin yapılacak olmasıdır. Örneğin iki gerilim kaynağı ve bir akım kaynağı bulunan bir devrede, devre her kaynak için ayrı ayrı çözüleceğinden devre üç kere analiz edilecektir.

Süperpozisyon teoremi ile devre çözerken aşağıdaki işlem basamakları sırasıyla uygulanmaktadır.
Bunlar;
• Ele alınan devrede aynı anda hem akım hem de gerilim kaynağı olabilir.
• Devrede bağımsız kaynaklardan sadece bir tanesi bırakılır ve diğer kaynakların hepsi aynı anda çıkarılır (öldürülür). Gerilim kaynakları devreden çıkartılırken gerilim kaynağının bulunduğu yer “kısa devre” yapılır (Şekil 4.15). Akım kaynakları devreden çıkartılırken akım kaynaklarının bulunduğu yer ise açık bırakılarak “açık devre” yapılır.

• Eğer devrede bağımlı kaynak bulunuyorsa, bu bağımlı kaynak hiçbir zaman diğer akım ve gerilim kaynakları gibi devre dışına alınmaz. Bağımlı kaynak devrede kalmak şartıyla biri dışında diğer bütün bağımsız kaynaklar devreden çıkarılır.
• Devre analiz yöntemleri kullanılarak, her kaynak için istenilen akım ve gerilim gibi büyüklükler ayrı ayrı hesaplanır.
• Devredeki kaynak sayısı kadar, devre çözümü yapılır.
• Son olarak her kaynak için tek tek bulunan akım ve gerilim değerleri cebirsel olarak toplanır.

Bağımlı kaynak devrenin bir yerindeki akım veya gerilime bağlı olduğundan diğer bağımsız gerilim ve akım kaynakları gibi kesinlikle devreden çıkarılamaz. Yani bağımlı gerilim kaynaklarına kısa devre ve bağımlı akım kaynaklarına açık devre işlemi uygulanamaz.

Devrelerin analizinde çok sık kullanılan Thevenin teoremi, birbirine seri veya paralel bağlı çok sayıda direnç, akım kaynağı ve gerilim kaynağı bulunan karmaşık devrelerin çözümlenmesinde kullanılan bir teoremdir.

Thevenin teoremine göre karmaşık bir devre herhangi iki noktasına göre bir gerilim kaynağı ve ona seri bağlı bir direnç ile gösterilebilir. Elde edilen bu devreye Thevenin eşdeğer devresi denir.

Thevenin eşdeğer devresi, bir gerilim kaynağı ve ona seri bağlı bir dirençten oluşur.

Bir devre herhangi iki ucuna göre gerilim kaynağına seri bağlı bir direnç yani Thevenin eşdeğer devresi ile gösterilebildiği gibi, Norton eşdeğer devresi ile de gösterilebilir. Kısaca, Norton eşdeğer devresi, Thevenin eşdeğer devresinin bir başka şeklidir. Norton teoreminde, eşdeğer devre akım kaynağı ve ona paralel bağlı dirençten oluşmaktadır.