Inżynieria w strumieniu elektrycznym i elektronicznym obejmuje kilka przedmiotów inżynierskich, które obejmują podstawowe tematy, takie jak prawa, takie jak prawo Ohma, prawo Kirchoffa itp., Oraz twierdzenia sieciowe Te prawa i twierdzenia są używane do rozwiązywania złożonych obwodów elektrycznych i obliczeń matematycznych w celu ustalenia parametrów sieci, takich jak prąd, napięcie itp. W analizie sieci elektrycznej. Te twierdzenia o sieci obejmują twierdzenie thevenins, twierdzenie Nortona, twierdzenie o wzajemności, twierdzenie o superpozycji, twierdzenie o podstawieniu i twierdzenie o przenoszeniu maksymalnej mocy. W tym artykule omówimy szczegółowo, jak sformułować twierdzenie Thevenins, przykłady twierdzeń Thevenins i zastosowania twierdzenia Thevenins.
Twierdzenie Theveninsa
Twierdzenie o sieci, które służy do redukcji dużego, złożonego liniowego obwodu elektrycznego, który składa się z kilku napięć lub / lub źródeł prądu i kilku rezystancji, do małego, prosty obwód elektryczny z jednym źródłem napięcia z jedną szeregową rezystancją połączoną w poprzek jest określane jako twierdzenie Theveninsa. Twierdzenie Thevenins pomaga nam w bardzo łatwym zrozumieniu twierdzenia Thevenins w pojedynczym zdaniu.
Twierdzenie Theveninsa
Twierdzenie Theveninsa stwierdza, że każdy liniowy, złożony obwód elektryczny jest zredukowany do prostego obwód elektryczny z jednym napięciem i opór połączony szeregowo. Aby dogłębnie zrozumieć twierdzenie Thevenins, rozważmy przykłady twierdzenia Thevenins w następujący sposób.
Przykłady twierdzenia Thevenina
Przede wszystkim rozważ prosty przykładowy obwód z dwoma źródła napięcia i trzy rezystory, które są połączone, tworząc sieć elektryczną, jak pokazano na poniższym rysunku.
Twierdzenie Thevenins Praktyczny przykład Obwód 1
W powyższym obwodzie V1 = 28V, V2 = 7V to dwa źródła napięcia, a R1 = 4 Ohm, R2 = 2 Ohm, a R3 = 1 Ohm to trzy rezystancje, wśród których rozważmy rezystor R2 jako odporność na obciążenie . Jak wiemy, w zależności od warunków obciążenia, rezystancja obciążenia jest odpowiednio zmienna, a zatem całkowity opór należy obliczyć na podstawie liczby rezystorów podłączonych w obwodzie, który jest bardzo krytyczny.
Twierdzenie Theveninsa Praktyczny przykład obwodu po usunięciu rezystancji obciążenia
Tak więc, aby ułatwić twierdzenie, twierdzenie Veninsa stwierdza, że rezystor obciążenia należy tymczasowo usunąć, a następnie obliczyć napięcie obwodu i rezystancję, redukując je do pojedynczego źródła napięcia z jednym rezystorem szeregowym. Tak więc utworzony obwód zastępczy jest określany jako obwód równoważny Vena (jak pokazano na powyższym rysunku), który ma odpowiednik źródło napięcia nazywany napięciem thevenins i równoważny rezystor nazywany opornością thevenins.
Obwód równoważny Thevenins z Vth i Rth (bez rezystancji obciążenia)
Następnie można przedstawić równoważny obwód Venins, jak pokazano na powyższym rysunku. Tutaj, w tym obwodzie jest równoważny z powyższym obwodem (z V1, V2, R1, R2 i R3), w którym rezystancja obciążenia R2 jest podłączona przez zaciski równoważnego obwodu thevenins, jak pokazano na poniższym obwodzie.
Obwód równoważny Thevenins z Vth, Rth i odpornością na obciążenie
A teraz, jak sprawdzić wartości napięcia thevenins i rezystancji thevenins? W tym celu musimy zastosować podstawowe zasady (oparte na obwodzie szeregowym lub równoległym, który powstaje po usunięciu rezystancji obciążenia), a także postępując zgodnie z zasadami Prawo Ohma i prawo Krichhoffa.
W tym przykładzie obwód utworzony po usunięciu rezystancji obciążenia jest obwodem szeregowym. W związku z tym napięcie lub napięcie Thevenins na zaciskach rezystancji obciążenia, które są w obwodzie otwartym, można określić za pomocą wyżej wymienionych praw (prawa Ohma i prawa Krichhoffa) i są one zestawione w formie tabelarycznej, jak pokazano poniżej:
Następnie obwód można przedstawić, jak pokazano na poniższym rysunku, z napięciem na otwartych zaciskach obciążenia, rezystancjami i prądem w obwodzie. To napięcie na otwartych zaciskach rezystancji obciążenia jest określane jako napięcie Vininsa, które ma być umieszczone w równoważnym obwodzie thevenins.
Równoważny obwód Thevenins z napięciem Thevenins na zaciskach rezystancji otwartego obciążenia
Teraz, równoważny obwód theveninsa z rezystancją obciążenia połączoną szeregowo z napięciem thevenins i rezystancjąvenins, jak pokazano na poniższym rysunku.
Obwód równoważny Thevenins z Vth, Rth i RLoad
Aby dowiedzieć się, jaka jest rezystancja thevenins, należy wziąć pod uwagę oryginalny obwód i usunąć rezystancję obciążenia. W tym obwodzie, podobnie jak Zasada superpozycji , tj. rozwarcie obwodu źródeł prądu i źródła napięcia zwarcia w obwodzie. W ten sposób obwód staje się taki, jak pokazano na poniższym rysunku, na którym rezystancje R1 i R3 są równoległe do siebie.
Znalezienie odporności na Thevenins
Zatem obwód można pokazać jak poniżej po znalezieniu wartości rezystancji Veninsa, która jest równa wartości rezystancji obliczonej z równoległych rezystancji R1 i R3.
Znajdowanie odporności Thevenins na Circuit
W związku z tym równoważny obwód Thevenina danej sieci obwodów można przedstawić, jak pokazano na poniższym rysunku, z obliczoną równoważną rezystancją Yenina i równoważnym napięciem.
Obwód równoważny Thevenins z wartościami Vth, Rth i RLoad
W ten sposób można wyznaczyć równoważny obwód thevenina z Rth i Vth i utworzyć prosty obwód szeregowy (ze złożonego obwodu sieciowego), a obliczenia można łatwo przeanalizować. Jeśli jedna rezystancja zostanie nagle zmieniona (obciążenie), to twierdzenie to można wykorzystać do łatwego wykonywania obliczeń (ponieważ pozwala uniknąć obliczeń dużego, złożonego obwodu) obliczonych po prostu przez umieszczenie zmienionej wartości rezystancji obciążenia w równoważnym obwodzie Rth i Vth.
Czy wiesz, jakie inne twierdzenia o sieci są zwykle używane w praktyce obwody elektryczne ? Następnie podziel się swoimi poglądami, komentarzami, pomysłami i sugestiami w sekcji komentarzy poniżej.
