Elektrotehnikas un elektronikas inženierijas plūsma ir saistīta ar daudziem inženierzinātņu priekšmetiem, kas ietver tādus pamat priekšmetus kā tīkla teorēmas, elektrisko ķēžu analīze, elektroniskās ierīces un shēmas utt. Šīs tīkla teorēmas tiek izmantotas, lai atrisinātu elektriskās ķēdes, kā arī aprēķinātu dažādus ķēžu parametrus, piemēram, spriegumu, strāvu utt. Dažāda veida teorēmas ietver Nortons teorēmu, aizstāšanas teorēmu, Thvenins teorēma , un tā tālāk. Šajā rakstā ļaujiet mums detalizēti apspriest īsu informāciju par Nortorn teorēmu ar piemēriem.
Nortona teorēma
Jebkuru lineāro elektrisko komplekso ķēdi var vienkāršot par vienkāršu ķēdi, kas sastāv no viena strāvas avota un paralēlas līdzvērtīgas pretestības, kas savienota pāri slodzei. Apsvērsim dažus vienkāršus Nortona teorēmu piemērus, lai detalizēti izprastu Nortona teoriju. Norton ekvivalentu shēmu var attēlot, kā parādīts attēlā zemāk.
Nortona ekvivalentās shēmas
Nortona teorēmas paziņojums
Nortona teorēma norāda, ka jebkuru lineāru kompleksu elektrisko ķēdi var samazināt par a vienkārša elektriskā ķēde ar vienu strāvu un pretestību, kas savienota paralēli. Lai padziļināti izprastu nortona teoriju, ņemsim vērā Nortona teorēmu piemērus šādi.
Nortona teorēmu piemēri
Nortona teorēmas piemērs
Apsveriet galvenokārt vienkāršu elektrisko ķēdi, kas sastāv no diviem sprieguma avoti un trīs rezistori, kas ir savienoti, kā parādīts iepriekšējā attēlā. Iepriekš minētā shēma sastāv no trim rezistoriem, starp kuriem R2 rezistors tiek uzskatīts par slodzi. Tad ķēdi var attēlot, kā parādīts zemāk.
Nortona teorēmas ķēdes piemērs ar slodzes rezistoru
Mēs zinām, ka, mainoties slodzei, ir grūti aprēķināt dažādus elektrisko ķēžu parametrus. Tātad, tīkla teorēmas tiek izmantoti, lai viegli aprēķinātu tīkla parametrus.
Nortona teorēmas ķēdes piemērs pēc slodzes rezistora noņemšanas
Arī šajā Nortona teorēmā mēs sekojam procedūrai, kas līdzīga trīspadsmito teorēmai (zināmā mērā). Šeit vispirms noņemiet slodzi (uzskatiet rezistoru R2 = 2 omi kā slodzi ķēdē), kā parādīts iepriekš redzamajā attēlā. Tad, īssavienojums slodzes spailes ar vadu (tieši pretēji procedūrai, kuru mēs ievērojam trīspadsmit teorēmā, t.i., atvērta slodzes spaiļu ķēde), kā parādīts zemāk redzamajā attēlā. Tagad aprēķiniet iegūto strāvu (strāva caur rezistoriem R1, R3 un īssavienojuma līniju pēc R2 noņemšanas), kā parādīts attēlā zemāk.
Strāva caur R1, R3 un īssavienojuma slodzi
No iepriekš minētā attēla Nortons avota strāva ir vienāda ar 14A, ko izmanto Norton ekvivalentajā ķēdē, kā parādīts zemāk redzamajā attēlā. Nortona teorēmas ekvivalenta shēma sastāv no Norton strāvas avota (INorton) paralēli Norton ekvivalentajai pretestībai (RNorton) un slodzei (šeit R2 = 2Oms).
Nortona ekvivalenta shēma ar INorton, RNorton, RLoad
Šī Nortorna teorēmas ekvivalenta ķēde ir vienkārša paralēla ķēde, kā parādīts attēlā. Tagad, lai aprēķinātu Nortona līdzvērtīgo pretestību, mums ir jāievēro divas procedūras, piemēram, Thevenins teorēma un Superposition teorēma.
Galvenokārt noņemiet slodzes pretestību (līdzīgi kā thevenins teorēmas solis, lai aprēķinātu thevenins pretestību). Pēc tam nomainiet sprieguma avotus ar īssavienojumu (vadi ideālu sprieguma avotu gadījumā un praktisku sprieguma avotu gadījumā tiek izmantoti to iekšējās pretestības). Līdzīgi strāvas avoti ar atvērtu ķēdi (pārtraukumi ideālu strāvas avotu gadījumā un praktisku strāvas avotu gadījumā tiek izmantoti to iekšējās pretestības). Tagad ķēde kļūst tāda, kā parādīts zemāk redzamajā attēlā, un tā ir vienkārša paralēla ķēde ar rezistoriem.
Nortons pretestības atrašana
Tā kā rezistori R1 un R3 ir paralēli viens otram, Nortona pretestības vērtība ir vienāda ar R1 un R3 paralēlās pretestības vērtību. Tad kopējo Nortona teorēmas ekvivalentu ķēdi var attēlot, kā parādīts zemāk esošajā ķēdē.
Nortona teorēmas ekvivalentā shēma
Formulu slodzes strāvas aprēķināšanai Iload var aprēķināt, izmantojot dažādus pamatlikumus, piemēram, Ohma likums , Krichhoff sprieguma likums un Krichhoff pašreizējais likums.
Tādējādi strāvu, kas iet caur slodzes rezistoru Rload (R2), dod
Slodzes pašreizējā formula
Kur,
I N = Nortona strāva (14A)
R N = Nortona pretestība (0,8 omi)
R L = slodzes pretestība (2 omi)
Tāpēc es slodze = strāva, kas iet caur slodzes pretestību = 4A.
Līdzīgi lielos, sarežģītos, lineāros tīklus ar vairākiem avotu (strāvas vai sprieguma avotu) un rezistoru skaitu var reducēt uz vienkāršām paralēlām ķēdēm ar vienu strāvas avotu paralēli Norton pretestībai un slodzei.
Tādējādi var noteikt Nortona ekvivalentu ķēdi ar Rn un In un izveidot vienkāršu paralēlu ķēdi (no sarežģītas tīkla ķēdes). Kontūras parametru aprēķinus var viegli analizēt. Ja viens pretestība ķēdē tiek strauji mainīts (slodze), tad Nortona teorēmu var izmantot, lai viegli veiktu aprēķinus.
Vai jūs zināt kādas citas tīkla teorēmas, izņemot Nortona teorēmu, kuras parasti izmanto praksē elektriskās ķēdes ? Pēc tam dalieties ar saviem uzskatiem, komentāriem, idejām un ieteikumiem zemāk esošajā komentāru sadaļā.
