En kort beskrivelse af Thevenins sætning med eksempler

En kort beskrivelse af Thevenins sætning med eksempler

Ingeniørvidenskab inden for elektrisk og elektronisk strøm består af flere ingeniørfag, der inkluderer grundlæggende emner såsom love som Ohms lov, Kirchoffs lov osv., Og netværkssætninger Disse love og sætninger bruges til at løse de komplekse elektriske kredsløb og matematiske beregninger for at finde ud af netværksparametre såsom strøm, spænding og så videre i elektriske netværksanalyser. Disse netværkssætninger inkluderer tevenes sætning, Nortons sætning, gensidighedssætning, superpositionssætning, substitutionssætning og maksimal strømoverførselssætning. Her, i denne artikel, lad os diskutere detaljeret om, hvordan man angiver tevenens sætning, eksempler på tevenes sætning og anvendelser af tevens sætning.



Thevenins sætning

Netværkssætning, der bruges til at reducere et stort, komplekst lineært elektrisk kredsløb, der består af flere spændinger eller strømkilder og flere modstande til et lille, simpelt elektrisk kredsløb med en spændingskilde med en seriemodstand forbundet over den betegnes som tevenes sætning. Thevenins sætning hjælper os med at forstå en bedre sætning om thevenins sætning meget let i en enkelt sætning.


Thevenins sætning

Thevenins sætning siger, at ethvert lineært elektrisk kompleks kredsløb reduceres til et simpelt elektrisk kredsløb med en spænding og modstand forbundet i serie. For at forstå i dybden med hensyn til thevenins sætning, lad os overveje eksemplerne på thevenins sætning som følger.





Eksempler på Thevenins sætning

Overvej primært et simpelt eksempelkredsløb med to spændingskilder og tre modstande, der er forbundet til dannelse af et elektrisk netværk som vist i nedenstående figur.

Thevenins sætning Praktisk eksempel Circuit1

Thevenins sætning Praktisk eksempel Circuit1



I ovenstående kredsløb er V1 = 28V, V2 = 7V to spændingskilder, og R1 = 4 Ohm, R2 = 2 Ohm, og R3 = 1 Ohm er tre modstande, blandt hvilke lad os betragte R2-modstanden som belastningsmodstand . Da vi ved, at belastningsmodstanden afhængigt af belastningsbetingelserne varieres, og at den samlede modstand skal beregnes ud fra, hvor mange modstande der er forbundet i kredsløbet, hvilket er meget kritisk.

Thevenins sætning Praktisk eksempel på kredsløb efter fjernelse af belastningsmodstand

Thevenins sætning Praktisk eksempel på kredsløb efter fjernelse af belastningsmodstand

Så for at gøre det lettere fastslår venesætningen, at belastningsmodstanden skal fjernes midlertidigt og derefter beregne kredsløbsspændingen og modstanden ved at reducere den til en enkelt spændingskilde med en enkelt seriemodstand. Således betegnes det dannede ækvivalente kredsløb som det ækvivalente kredsløb (som vist i ovenstående figur) med ækvivalent spændingskilde kaldet som venens spænding og ækvivalent modstand kaldet som venens modstand.


Thevenins ækvivalent kredsløb med Vth og Rth (uden belastningsmodstand)

Thevenins ækvivalent kredsløb med Vth og Rth (uden belastningsmodstand)

Derefter kan det ækvivalente tevenskredsløb være repræsenteret som vist i ovenstående figur. Her svarer i dette kredsløb til det ovennævnte kredsløb (med V1, V2, R1, R2 og R3), hvor belastningsmodstanden R2 er forbundet over terminalerne på det ækvivalente kredsløb som vist i kredsløbet nedenfor.

Thevenins ækvivalent kredsløb med Vth, Rth og belastningsmodstand

Thevenins ækvivalent kredsløb med Vth, Rth og belastningsmodstand

Nu, hvordan finder jeg ud af værdierne for venens spænding og venens modstand? Til dette skal vi anvende grundlæggende regler (baseret på en serie eller et parallelt kredsløb, der dannes efter fjernelse af belastningsmodstand) og også ved at følge principperne for Ohms lov og Krichhoffs lov.

Her i dette eksempel er kredsløbet dannet efter fjernelse af belastningsmodstand seriekredsløb. Derfor kan thevenins spænding eller spænding over belastningsmodstandsterminalerne, som er åben, bestemmes ved hjælp af ovennævnte love (Ohms lov og Krichhoffs lov) og er opstillet i tabelform som vist nedenfor:

Spænding, strøm og modstand i tabelform

Derefter kan kredsløbet repræsenteres som vist i figuren nedenfor med spænding over åbne belastningsterminaler, modstande og strøm i kredsløbet. Denne spænding over de åbne belastningsmodstandsterminaler betegnes som venens spænding, der skal placeres i det tilsvarende ekvivalente kredsløb.

Thevenins ækvivalent kredsløb med Thevenins spænding på tværs af åbne belastningsmodstandsterminaler

Thevenins ækvivalent kredsløb med Thevenins spænding på tværs af åbne belastningsmodstandsterminaler

Nu er det ækvivalente kredsløb med belastningsmodstand forbundet i serie med thevenins spænding og thevenins modstand som vist i figuren nedenfor.

Thevenins ækvivalent kredsløb med Vth, Rth og RLoad

Thevenins ækvivalent kredsløb med Vth, Rth og RLoad

For at finde ud af teveninens modstand skal det originale kredsløb overvejes, og belastningsmodstanden skal fjernes. I dette kredsløb, svarende til superposition princip , dvs. åben kredsløb de aktuelle kilder og kortslutningsspændingskilder i kredsløbet. Således bliver kredsløbet som vist i nedenstående figur, hvor modstandene R1 og R3 er parallelle med hinanden.

At finde Thevenins modstand

At finde Thevenins modstand

Således kan kredsløbet vises som nedenfor efter at have fundet værdien for modstandsdygtigheden over teveniner, der er lig med værdien af ​​modstanden fundet fra parallelle modstande R1 og R3.

Finde Thevenins modstand fra kredsløb

Finde Thevenins modstand fra kredsløb

Derfor kan det tilsvarende kredsløb i det givne kredsløbsnetværk repræsenteres som vist i nedenstående figur med beregnet venværsækvivalent modstand og andelenes ækvivalente spænding.

Thevenins ækvivalent kredsløb med Vth, Rth og RLoad værdier

Thevenins ækvivalent kredsløb med Vth, Rth og RLoad værdier

Således kan det ækvivalente kredsløb med Rth og Vth bestemmes, og der kan dannes et simpelt seriekredsløb (fra et komplekst netværkskredsløb), og beregningerne kan let analyseres. Hvis en modstand ændres pludseligt (belastning), så kan denne sætning bruges til at udføre beregninger let (da det undgår beregning af det store, komplekse kredsløb) beregnet bare ved at placere den ændrede belastningsmodstandsværdi i den tilsvarende venlige kredsløb Rth og Vth.

Ved du, hvilke andre netværkssætninger der typisk bruges praktisk elektriske kredsløb ? Del derefter dine synspunkter, kommentarer, ideer og forslag i kommentarfeltet nedenfor.