Īsumā par Thevenins teorēmu ar piemēriem

Inženierzinātnes elektriskās un elektroniskās plūsmas jomā sastāv no vairākiem inženierzinātņu priekšmetiem, kas ietver tādas tēmas kā likumi, piemēram, Ohma likums, Kirchoff likums utt., Un tīkla teorēmas Šie likumi un teorēmas tiek izmantotas sarežģītu elektrisko ķēžu risināšanai un matemātiskiem aprēķiniem, lai noskaidrotu tīkla parametrus, piemēram, strāvu, spriegumu utt. Elektrisko tīklu analīzē. Šīs tīkla teorēmas ietver trīspadsmit teorēmu, Nortona teorēmu, savstarpīguma teorēmu, superpozīcijas teorēmu, aizstāšanas teorēmu un maksimālās jaudas pārneses teorēmu. Šajā rakstā ļaujiet mums detalizēti apspriest to, kā norādīt teorēnas teorēmas, teorēmu piemērus un teorēmu teorijas piemērus.

Thevenins teorēma

Tīkla teorēma, ko izmanto lielas, sarežģītas lineāras elektriskās ķēdes, kas sastāv no vairākiem spriegumiem vai strāvas avotiem un vairākām pretestībām, samazināšanai mazā, vienkārša elektriskā ķēde ar vienu sprieguma avotu, kuram pāri ir savienota viena sērijas pretestība, sauc par thevenins teorēmu. Thevenins teorēmas paziņojums palīdz mums vienā teikumā ļoti viegli saprast par thevenins teorēmu.

Thevenins teorēmas paziņojums

Thevenins teorēma norāda, ka jebkura lineāri elektriski sarežģīta ķēde tiek reducēta par vienkāršu elektriskā ķēde ar vienu spriegumu un pretestība, kas savienota virknē. Lai izprastu padziļinātu teorēmu par thevenins teoriju, aplūkosim thevenins teorēmu piemērus šādi.

Thevenins teorēmu piemēri

Apsveriet vienkāršu ķēdes piemēru ar diviem sprieguma avoti un trīs rezistori, kas savienoti, lai izveidotu elektrisko tīklu, kā parādīts attēlā.

Thevenins teorēmas praktiskā piemēra shēma

Iepriekš minētajā ķēdē V1 = 28V, V2 = 7V ir divi sprieguma avoti, un R1 = 4 Ohm, R2 = 2 Ohm un R3 = 1 Ohm ir trīs pretestības, starp kurām uzskatīsim R2 rezistoru kā slodzes pretestība . Kā mēs zinām, ka, pamatojoties uz slodzes apstākļiem, slodzes pretestība tiek attiecīgi mainīta, un tādējādi kopējā pretestība jāaprēķina, pamatojoties uz to, cik daudz rezistoru ir savienoti ķēdē, kas ir ļoti kritiska.

Thevenins teorēmas praktiskais piemērs ķēdei pēc slodzes pretestības noņemšanas

Tātad, lai atvieglotu trīspadsmito teorēmu, tiek noteikts, ka slodzes rezistors ir īslaicīgi jānoņem un pēc tam jāaprēķina ķēdes spriegums un pretestība, samazinot to līdz vienam sprieguma avotam ar vienas sērijas rezistoru. Tādējādi izveidoto ekvivalentu ķēdi sauc par ekvivalentu hevenīnu ekvivalenta ķēdei (kā parādīts iepriekšējā attēlā) sprieguma avots sauc par thevenins spriegumu un līdzvērtīgu rezistoru sauc par thevenins pretestību.

Thevenins ekvivalenta shēma ar Vth un Rth (bez slodzes pretestības)

Pēc tam var attēlot līdzvērtīgo thevenins ķēdi, kā parādīts iepriekšējā attēlā. Šeit šī ķēde ir ekvivalenta iepriekšminētajai ķēdei (ar V1, V2, R1, R2 un R3), kurā slodzes pretestība R2 ir savienota pāri septiņpadsmit ekvivalentu ķēdes spailēm, kā parādīts zemāk esošajā ķēdē.

Thevenins ekvivalenta shēma ar Vth, Rth un pretestību slodzei

Kā tagad uzzināt thevenins sprieguma un thevenins pretestības vērtības? Šim nolūkam mums jāpiemēro pamatnoteikumi (pamatojoties uz virkni vai paralēlu ķēdi, kas veidojas pēc slodzes pretestības noņemšanas), kā arī jāievēro Ohma likums un Krihofa likums.

Šajā piemērā ķēde, kas izveidojusies pēc slodzes pretestības noņemšanas, ir virknes ķēde. Tādējādi trīspadsmit spriegumu vai spriegumu pāri slodzes pretestības spailēm, kas ir atvērti, var noteikt, izmantojot iepriekš minētos likumus (Ohma likums un Krichhoff likums), un tos tabulas veidā var attēlot, kā parādīts zemāk:

Tad ķēdi var attēlot, kā parādīts attēlā zemāk, ar spriegumu pāri atvērtiem slodzes spailēm, pretestībām un strāvu ķēdē. Šis spriegums pāri atvērtās slodzes pretestības spailēm tiek saukts par thevenins spriegumu, kas jāievieto thevenins ekvivalentajā ķēdē.

Thevenins ekvivalenta ķēde ar Thevenins spriegumu pāri atvērtas slodzes pretestības spailēm

Tagad trīspadsmit līdzvērtīgā ķēde ar slodzes pretestību ir savienota virknē ar trīspadsmit spriegumu un trīspadsmit pretestību, kā parādīts zemāk redzamajā attēlā.

Thevenins ekvivalenta shēma ar Vth, Rth un RLoad

Lai noskaidrotu trīspadsmit pretestību, jāņem vērā sākotnējā ķēde un jānoņem slodzes pretestība. Šajā ķēdē, līdzīgi kā superpozīcijas princips , t.i., atvērtās ķēdes strāvas avotus un īssavienojuma sprieguma avotus ķēdē. Tādējādi ķēde kļūst tāda, kā parādīts zemāk redzamajā attēlā, kurā pretestības R1 un R3 ir paralēlas viena otrai.

Thevenins pretestības atrašana

Tādējādi ķēdi var parādīt kā zemāk, pēc tam, kad ir atrasts trīspadsmit pretestības lielums, kas ir vienāds ar pretestības vērtību, kas atrasta no paralēlām pretestībām R1 un R3.

Thevenins pretestības atrašana no ķēdes

Tādējādi attiecīgā ķēdes tīkla trīspadsmit ekvivalentu ķēdi var attēlot, kā parādīts zemāk redzamajā attēlā, ar aprēķinātu trīspadsmit ekvivalentu pretestību un trīspadsmit ekvivalentu spriegumu.

Thevenins ekvivalenta shēma ar Vth, Rth un RLoad vērtībām

Tādējādi var noteikt trīspadsmitvienību ekvivalentu ķēdi ar Rth un Vth un izveidot vienkāršu virknes ķēdi (no sarežģītas tīkla ķēdes), un aprēķinus var viegli analizēt. Ja pēkšņi tiek mainīta viena pretestība (slodze), šo teorēmu var viegli izmantot aprēķinu veikšanai (jo tas ļauj izvairīties no lielās, sarežģītās ķēdes aprēķināšanas), ko aprēķina, vienkārši ievietojot mainīto slodzes pretestības vērtību thevenins ekvivalentās ķēdēs Rth un Vth.

Vai jūs zināt, kādas ir citas tīkla teorēmas, kuras parasti izmanto praksē elektriskās ķēdes ? Pēc tam dalieties ar saviem uzskatiem, komentāriem, idejām un ieteikumiem zemāk esošajā komentāru sadaļā.