Lühike Theveninsi teoreem koos näidetega

Proovige Meie Instrumenti Probleemide Kõrvaldamiseks





Elektri- ja elektroonikavoolu tehnika koosneb mitmest inseneriõppeainest, mis hõlmavad põhiteemasid nagu seadused nagu Ohmi seadus, Kirchoffi seadus jne. võrguteoreemid Neid seadusi ja teoreeme kasutatakse keerukate elektriskeemide lahendamiseks ja matemaatiliste arvutuste tegemiseks, et selgitada välja võrgu parameetrid, nagu vool, pinge ja nii edasi elektrivõrgu analüüsis. Need võrguteoreemid hõlmavad kolmeteistkümnendiku teoreemi, Nortoni teoreemi, vastastikkuse teoreemi, superpositsiooni teoreemi, asenduste teoreemi ja maksimaalse jõuülekande teoreemi. Siin artiklis lubage meil üksikasjalikult arutada, kuidas öelda thevenini teoreemi, thevenini teoreemi näiteid ja thevenini teoreemi rakendusi.

Thevenini teoreem

Võrguteoreem, mida kasutatakse suure, keeruka lineaarse elektriskeemi, mis koosneb mitmest pingest või vooluallikast ja mitmest takistusest, vähendamiseks väikeseks, lihtne elektriskeem ühe pingeallikaga, mille üle on ühendatud üks seeria takistus, nimetatakse thevenini teoreemiks. Seitsmeteistkümnendiku lause lause aitab meil ühe lause abil väga hõlpsasti mõista teensinite teoreemi.




Theveninsi lause lause

Theveninsi teoreem väidab, et kõik lineaarselt elektriliselt keerukad ahelad taandatakse lihtsaks ühe pingega elektriskeem ja järjestikku ühendatud takistus. Thevenini teoreemi põhjalikuks mõistmiseks kaalume thevenini teoreemi näiteid järgmiselt.

Theveninsi teoreemi näited

Kõigepealt kaaluge lihtsat näidiskeemi kahega pingeallikad ja kolm takistit, mis on ühendatud elektrivõrgu moodustamiseks, nagu on näidatud alloleval joonisel.



Thevenini teoreemi praktiline näite vooluring

Thevenini teoreemi praktiline näite vooluring

Ülaltoodud vooluahelas on V1 = 28V, V2 = 7V kaks pingeallikat ja R1 = 4 Ohm, R2 = 2 Ohm ja R3 = 1 Ohm on kolm takistust, mille hulgas käsitleme R2 takisti kui koormustakistus . Kuna teame, et koormustingimuste põhjal on koormustakistus vastavalt varieeruv ja seega tuleb kogutakistus arvutada selle põhjal, kui palju takistusi on vooluahelas ühendatud, mis on väga kriitiline.

Thevenini teoreemi praktiline näidisahel pärast koormustakistuse eemaldamist

Thevenini teoreemi praktiline näidisahel pärast koormustakistuse eemaldamist

Niisiis väidab kolmeteistkümnendiku lause, et koormustakisti tuleb ajutiselt eemaldada ja seejärel arvutatakse vooluahela pinge ja takistus, vähendades selle ühe seeria takisti abil üheks pingeallikaks. Niisiis nimetatakse moodustatud ekvivalentset ahelat samaväärsena samaväärseks thevenini ekvivalentseks vooluringiks (nagu näidatud ülaltoodud joonisel) pingeallikas nimetatakse pingeks thevenins ja vastutakistiks thevenins.


Thevenini ekvivalentringkond V-ga ja R-ga (ilma koormustakistuseta)

Thevenini ekvivalentringkond V-ga ja R-ga (ilma koormustakistuseta)

Seejärel saab samaväärset kolmeteistkümne ahela kujutada, nagu on näidatud ülaltoodud joonisel. Siin on see vooluahel samaväärne ülaltoodud vooluahelaga (koos V1, V2, R1, R2 ja R3), milles koormustakistus R2 on ühendatud üle seitsmekümne samaväärse vooluahela klemmide, nagu on näidatud allpool toodud vooluahelas.

Theveninsi samaväärne vooluahel V, Rth ja koormustaluvusega

Theveninsi samaväärne vooluahel V, Rth ja koormustaluvusega

Kuidas teada saada thevenini pinge ja thevenini takistuse väärtusi? Selleks peame rakendama põhireegleid (mis põhinevad järjestikusel või paralleelsel vooluringil, mis moodustub pärast koormustakistuse eemaldamist) ja järgides ka Ohmi seadus ja Krichhoffi seadus.

Siin on selles näites pärast koormustakistuse eemaldamist moodustatud vooluahel. Seega saab koormusekindluse klemmide avatud pingega kolmeteistkümne pinge või pinge määrata ülalnimetatud seaduste (Ohmi seadus ja Krichhoffi seadus) abil ning need on tabelina esitatud järgmiselt:

Pinge, voolu ja takistuse tabelivorm

Seejärel saab vooluahelat kujutada nii, nagu on näidatud alloleval joonisel, pingega üle avatud koormuse klemmide, takistuste ja voolu vooluahelas. Seda pinget avatud koormustakistuse klemmides nimetatakse thevenini pingeks, mis tuleb paigutada thevenini ekvivalentsse vooluahelasse.

Thevenini ekvivalentne vooluahel, millel on Thevenini pinge avatud koormustakistuse terminalides

Thevenini ekvivalentne vooluahel, millel on Thevenini pinge avatud koormustakistuse terminalides

Nüüd on seitsmekümne samaväärne ahel koormustakistusega ühendatud järjestikku seitsmekümne pinge ja vastupanuvõimega, nagu on näidatud alloleval joonisel.

Theveninsi samaväärne vooluring Vth, Rth ja RLoadiga

Theveninsi samaväärne vooluring Vth, Rth ja RLoadiga

Thevenini takistuse väljaselgitamiseks tuleb arvestada algse vooluringiga ja eemaldada koormustakistus. Selles vooluringis sarnane superpositsiooni põhimõte , st avatud vooluahelas olevad vooluallikad ja lühise pingeallikad. Seega muutub vooluring selline, nagu on näidatud alloleval joonisel, kus takistused R1 ja R3 on üksteisega paralleelsed.

Thevenini vastupanu leidmine

Thevenini vastupanu leidmine

Seega saab vooluahelat näidata allpool, kui leitakse vastupanuvõime väärtus, mis võrdub paralleelsete takistuste R1 ja R3 vastupanu väärtusega.

Thevenini takistuse leidmine vooluringist

Thevenini takistuse leidmine vooluringist

Seega saab antud vooluvõrgu seitsmekümne samaväärse vooluahela kujutada, nagu on näidatud alloleval joonisel, arvutatud seitsmeteinilise ekvivalendi vastupanuvõime ja kolmeteistkümne samaväärse pingega.

Theveninsi samaväärne vooluring V, Rth ja RLoad väärtusega

Theveninsi samaväärne vooluring V, Rth ja RLoad väärtusega

Seega saab määrata Thevenini ekvivalendi vooluahela Rth ja Vth-ga ning moodustada lihtsa seeriaahel (keerukast võrguringist) ja arvutusi saab hõlpsasti analüüsida. Kui üht takistust muudetakse järsult (koormus), siis saab seda teoreemi kasutada hõlpsalt arvutuste tegemiseks (kuna see väldib suure, keeruka vooluahela arvutamist), mis arvutatakse lihtsalt asetades muudetud koormustakistuse väärtuse thevenini ekvivalendi vooluringidesse Rth ja Vth.

Kas teate, mida teised võrguteoreemid, mida tavaliselt praktikas kasutatakse? elektriskeemid ? Seejärel jagage oma seisukohti, kommentaare, ideid ja ettepanekuid allpool olevas kommentaaride jaotises.