Elektrisko ķēžu teorēmas vienmēr ir noderīgas, lai palīdzētu atrast spriegumu un strāvu vairāku cilpu ķēdēs. Lai analizētu, šīs teorēmas izmanto pamatnoteikumus vai formulas un matemātikas pamatvienādojumus elektrisko vai elektronisko pamatkomponentu parametri, piemēram, spriegums, strāvas, pretestība utt. Šīs fundamentālās teorēmas ietver tādas pamata teorēmas kā superpozīcijas teorēma, Tellegena teorēma, Nortona teorēma, maksimālās jaudas pārneses teorēma un Thevenina teorēmas. Vēl viena tīkla teorēmu grupa, ko galvenokārt izmanto ķēdes analīzes procesā, ietver kompensācijas teorēmu, aizstāšanas teorēmu, savstarpīguma teorēmu, Millmana teorēmu un Millera teorēmu.
Tīkla teorēmas
Visas tīkla teorēmas ir īsumā aplūkotas turpmāk.
1. Superpozīcijas teorēma
Superpozīcijas teorēma ir veids, kā noteikt strāvas un spriegumus ķēdē, kurai ir vairāki avoti (ņemot vērā vienu avotu vienlaikus). Superpozīcijas teorēma norāda, ka lineārā tīklā, kurā ir vairāki sprieguma vai strāvas avoti un pretestības, strāva caur jebkuru tīkla atzaru ir algebriskā strāvu summa, kas rodas katram no avotiem, darbojoties neatkarīgi.
Superpozīcijas teorēma
Superpozīcijas teorēma tiek izmantota tikai lineārajos tīklos. Šo teorēmu izmanto gan maiņstrāvas, gan līdzstrāvas ķēdēs, kur tā palīdz konstruēt Thevenin un Norton ekvivalentās shēmas.
Iepriekš minētajā attēlā ķēde ar diviem sprieguma avotiem ir sadalīta divās atsevišķās ķēdēs saskaņā ar šīs teorēmas paziņojumu. Atsevišķās ķēdes šeit padara visu shēmu vienkāršāku un vieglāk izskatāmu. Pēc individuālas vienkāršošanas atkal apvienojot šīs divas ķēdes, var viegli atrast parametrus, piemēram, sprieguma kritumu katrā pretestībā, mezglu spriegumu, strāvu utt.
2. Thevenina teorēma
Paziņojums, apgalvojums: Lineāru tīklu, kas sastāv no vairākiem sprieguma avotiem un pretestībām, var aizstāt ar līdzvērtīgu tīklu, kurā ir viens sprieguma avots, ko sauc par Thevenin’s voltage (Vthv) un vienu pretestību, ko sauc par (Rthv).
Thevenin teorēma
Iepriekš minētais attēls izskaidro, kā šī teorēma ir piemērojama ķēdes analīzei. Thevinens spriegumu aprēķina pēc norādītās formulas starp spailēm A un B, pārtraucot cilpu spailēs A un B. Arī Thevinens pretestību vai ekvivalentu pretestību aprēķina, saīsinot sprieguma avotus un atvērtu strāvas avotus, kā parādīts attēlā.
Šo teorēmu var piemērot gan lineārajiem, gan divpusējiem tīkliem. To galvenokārt izmanto pretestības mērīšanai ar Wheatstone tiltu.
3. Nortona teorēma
Šī teorēma norāda, ka jebkuru lineāro ķēdi, kas satur vairākus enerģijas avotus un pretestības, var aizstāt ar vienu pastāvīgas strāvas ģeneratoru paralēli vienam rezistoram.
Nortona teorēma
Tas ir arī tas pats, kas Thevinens teorēmai, kurā mēs atrodam Thevinens ekvivalentās sprieguma un pretestības vērtības, bet šeit tiek noteiktas pašreizējās ekvivalentās vērtības. Šo vērtību atrašanas process ir parādīts, kā norādīts piemērā iepriekš redzamajā attēlā.
4. Maksimālās jaudas pārneses teorēma
Šī teorēma izskaidro maksimālās jaudas pārsūtīšanas nosacījumu slodzei dažādos ķēdes apstākļos. Teorēma nosaka, ka enerģijas avota pārsūtīšana uz slodzi tīklā ir maksimāla, ja slodzes pretestība ir vienāda ar avota iekšējo pretestību. Maiņstrāvas ķēdēm slodzes pretestībai jāsakrīt ar avota pretestību, lai maksimāli pārsūtītu enerģiju pat tad, ja slodze darbojas citādi jaudas koeficienti .
Maksimālās jaudas pārneses teorēma
Piemēram, iepriekš minētajā attēlā ir attēlota shēma, kurā ķēde tiek vienkāršota līdz avota līmenim ar iekšējo pretestību, izmantojot Thevenin teorēmu. Jaudas pārnešana būs maksimāla, ja šī Thevinens pretestība būs vienāda ar slodzes pretestību. Šīs teorēmas praktiskais pielietojums ietver audio sistēmu, kurā skaļruņa pretestībai jābūt saskaņotai ar audio jaudas pastiprinātājs lai iegūtu maksimālu jaudu.
5. Savstarpības teorēma
Savstarpības teorēma palīdz atrast citu atbilstošo risinājumu pat bez turpmāka darba, kad ķēde ir analizēta vienam risinājumam. Teorēma nosaka, ka lineārā pasīvā divpusējā tīklā ierosmes avotu un tam atbilstošo reakciju var apmainīt.
Savstarpības teorēma
Iepriekš minētajā attēlā strāva R3 filiālē ir I3 ar vienu avotu Vs. Ja šo avotu aizstāj ar R3 atzarojumu un saīsinot avotu sākotnējā vietā, tad strāva, kas plūst no sākotnējās vietas I1, ir tāda pati kā I3. Tādā veidā mēs varam atrast atbilstošus ķēdes risinājumus, kad ķēde tiek analizēta ar vienu risinājumu.
6. Kompensācijas teorēma
Kompensācijas teorēma
Jebkurā divpusējā aktīvajā tīklā, ja pretestības lielums tiek mainīts no sākotnējās vērtības uz kādu citu vērtību, kurai ir I strāva, tad no tā izrietošās izmaiņas, kas notiek citās nozarēs, ir tādas pašas kā tās, kuras būtu izraisījis iesmidzināšanas sprieguma avots modificētajā atzarā ar negatīvu zīmi, ti, mīnus sprieguma strāva un mainīts pretestības produkts. Četri iepriekš norādītie skaitļi parāda, kā šī kompensācijas teorēma ir piemērojama, analizējot ķēdes.
7. Millmana teorēma
Millmana teorēma
Šī teorēma norāda, ka, ja paralēli darbojas jebkurš sprieguma avotu skaits ar ierobežotu iekšējo pretestību, to var aizstāt ar vienu sprieguma avotu ar sērijas ekvivalentu pretestību. Ekvivalentais spriegums šiem paralēlajiem avotiem ar iekšējiem avotiem Millmana teorēma aprēķina pēc zemāk norādītās formulas, kas parādīta iepriekš redzamajā attēlā.
8. Tellegena teorēma
Tellegena teorēma
Šī teorēma ir piemērojama ķēdēm ar lineāru vai nelineāru, pasīvu vai aktīvu un histērisku vai nehisterisku tīklu. Tajā teikts, ka momentānās jaudas summēšana ķēdē ar n zaru skaitu ir nulle.
9. Aizstāšanas teorēma
Šī teorēma nosaka, ka jebkuru tīkla atzarojumu var aizstāt ar citu atzaru, netraucējot visā tīklā esošās strāvas un spriegumus ar nosacījumu, ka jaunajai atzarai ir tāds pats spaiļu un strāvas kopums kā sākotnējam atzaram. Aizstāšanas teorēmu var izmantot gan lineārajās, gan nelineārajās ķēdēs.
10. Millera teorēma
Millera teorēma
Šī teorēma norāda, ka lineārajā ķēdē, ja pastāv atzars ar pretestību Z, kas savienota starp diviem mezgliem ar mezglu spriegumiem, šo atzaru var aizstāt ar divām atzarām, kas savieno atbilstošos mezglus ar zemi ar divām pretestībām. Šīs teorēmas pielietojums ir ne tikai efektīvs līdzeklis līdzvērtīgas ķēdes izveidošanai, bet arī instruments modificētu papildu izstrādei elektroniskās shēmas ar pretestību.
Tās ir visas tīkla pamatteorēmas, ko plaši izmanto elektrisko vai elektronisko ķēžu analīzē. Mēs ceram, ka jums varētu būt dažas pamatidejas par visām šīm teorēmām.
Uzmanība un interese, ar kuru jūs lasījāt šo rakstu, mūs patiešām mudina, un tāpēc mēs paredzam jūsu papildu intereses par visām citām tēmām, projektiem un darbiem. Tātad jūs varat rakstīt mums par savām atsauksmēm, komentāriem un ieteikumiem tālāk sniegtajā komentāru sadaļā.
Foto kredīti
- Superpozīcijas teorēma pēc atslēga
- Thevenin teorēma ar hiperfizika
- Nortona teorēma pēc hiperfizika
- Maksimālā jaudas pārneses teorēma par visām shēmām
- Abpusējības teorēma netlektors
- Tellegena & Kompensācijas teorēma electronicspani
- Millmana teorēma ar mielektrisks
- Millera teorēma
