Elektriahelate teoreemid on alati kasulikud, et aidata leida pingeid ja voolusid mitmeahelalistes ahelates. Need teoreemid kasutavad analüüsimiseks põhireegleid või -valemeid ja matemaatika põhivõrrandeid elektri või elektroonika põhikomponendid parameetrid nagu pinged, voolud, takistus ja nii edasi. Need põhiteoreemid hõlmavad põhiteoreeme nagu superpositsiooniteoreem, Tellegeni teoreem, Nortoni teoreem, maksimaalse jõuülekande teoreem ja Thevenini teoreemid. Teine rühm võrguteoreeme, mida enamasti kasutatakse vooluringide analüüsiprotsessis, hõlmavad kompenseerimise teoreemi, asenduste teoreemi, vastastikkuse teoreemi, Millmani teoreemi ja Milleri teoreemi.
Võrgu teoreemid
Kõiki võrguteoreeme käsitletakse lühidalt allpool.
1. Superpositsiooniteoreem
Superpositioni teoreem on viis voolude ja pingete määramiseks vooluahelas, millel on mitu allikat (arvestades ühte allikat korraga). Suppositsiooniteoreem osutab, et lineaarses võrgus, millel on palju pinge- või vooluallikaid ja takistusi, on võrgu mis tahes haru kaudu läbitav vool kõigi allikate sõltumatult toimimisel tekkivate voolude algebraline summa.
Superpositsiooniteoreem
Ülipositsiooni teoreemi kasutatakse ainult lineaarsetes võrkudes. Seda teoreemi kasutatakse nii vahelduvvoolu kui ka alalisvooluahelates, kus see aitab konstrueerida Thevenini ja Nortoni samaväärseid ahelaid.
Ülaltoodud joonisel on kahe pingeallikaga vooluring selle teoreemi väite järgi jagatud kaheks üksikuks vooluringiks. Siinsed üksikud ahelad muudavad kogu vooluringi lihtsamatel viisidel lihtsamaks. Ja ühendades need kaks vooluahelat pärast individuaalset lihtsustamist, saab hõlpsasti leida parameetrid, nagu pingelangus iga takistuse juures, sõlmpinged, voolud jne.
2. Thevenini teoreem
Avaldus: Lineaarse võrgu, mis koosneb mitmest pingeallikast ja takistusest, saab asendada samaväärse võrguga, millel on üks pingeallikas nimega Thevenini pinge (Vthv) ja üks takistus nimega (Rthv).
Thevenini teoreem
Ülaltoodud joonis selgitab, kuidas seda teoreemi saab vooluringi analüüsimiseks kasutada. Thevinensi pinge arvutatakse klemmide A ja B vahelise valemi abil, purustades klemmide A ja B kontuuri. Samuti arvutatakse Thevinensi takistus või samaväärne takistus pingeallikate lühise ja avatud vooluallikate lühise abil, nagu on näidatud joonisel.
Seda teoreemi saab rakendada nii lineaarsetes kui ka kahepoolsetes võrkudes. Seda kasutatakse peamiselt takistuse mõõtmiseks Wheatstone'i sillaga.
3. Nortoni teoreem
Selles teoreemis on öeldud, et kõik lineaarsed vooluahelad, mis sisaldavad mitut energiaallikat ja takistust, saab asendada ühe püsivoolugeneraatoriga paralleelselt ühe takistiga.
Nortoni teoreem
See on sama, mis Thevinensi teoreemil, kus leiame Thevinensi ekvivalentsed pinge ja takistuse väärtused, kuid siin määratakse praegused samaväärsed väärtused. Nende väärtuste leidmise protsess on näidatud ülaltoodud joonise näites toodud viisil.
4. Maksimaalne jõuülekande teoreem
See teoreem selgitab maksimaalse võimsuse ülekande tingimust koormuse jaoks erinevates vooluringi tingimustes. Teoreem ütleb, et jõuülekanne allika poolt koormusele on võrgus maksimaalne, kui koormustakistus on võrdne allika sisetakistusega. Vahelduvvooluahelate puhul peaks koormuse takistus vastama maksimaalsele võimsuse ülekandele allika impedantsiga, isegi kui koormus töötab erinevalt võimsustegurid .
Maksimaalne jõuülekande teoreem
Näiteks kujutab ülaltoodud joonis vooluringi skeemi, kus vooluahelat on Thevenini teoreemi abil lihtsustatud kuni sisemise takistusega allika tasemeni. Võimsuse ülekanne on maksimaalne, kui see Thevinensi takistus on võrdne koormustakistusega. Selle teoreemi praktiline rakendus hõlmab helisüsteemi, kus kõlari takistus peab olema vastavuses helivõimendi maksimaalse väljundi saamiseks.
5. Vastastikkuse teoreem
Vastastikkuse teoreem aitab leida teise vastava lahenduse ka ilma täiendava tööta, kui vooluringi on ühe lahenduse jaoks analüüsitud. Teoreem ütleb, et lineaarses passiivses kahepoolses võrgus saab ergastusallika ja sellele vastava reaktsiooni omavahel vahetada.
Vastastikkuse teoreem
Ülaltoodud joonisel on R3 haru vool I3 ühe allikaga Vs. Kui see allikas asendatakse R3 haruga ja lühistatakse allikas algsesse kohta, on algsest asukohast I1 voolav vool sama mis I3. Nii leiame vooluringile vastavad lahendused, kui vooluringi ühe lahendusega analüüsitakse.
6. Hüvitisteoreem
Hüvitisteoreem
Mis tahes kahepoolses aktiivses võrgus, kui impedantsi suurus muudetakse algsest väärtusest mõneks muuks väärtuseks, mis kannab I voolu, on teistes harudes toimuvad muutused samad, mis oleksid põhjustatud sissepritseallikast negatiivse märgiga modifitseeritud harus, st miinus pingevool ja muudetud impedantsi korrutis. Neli ülaltoodud joonist näitavad, kuidas see kompensatsiooniteoreem on vooluringide analüüsimisel rakendatav.
7. Millmani teoreem
Millmani teoreem
Selles teoreemis öeldakse, et kui paralleelselt töötab arvukalt piiratud sisetakistusega pingeallikaid, saab selle asendada ühe pingeallikaga jadaekvivalentse impedantsiga. Nende paralleelsete allikate ekvivalentpinge sisemiste allikatega Millmani teoreem arvutatakse allpool toodud valemi abil, mis on näidatud ülaltoodud joonisel.
8. Tellegeni teoreem
Tellegeni teoreem
Seda teoreemi saab kasutada lineaarsete või mittelineaarsete, passiivsete või aktiivsete ja hüsteeriliste või mittehüsteeriliste võrkudega vooluringide jaoks. Selles öeldakse, et hetkelise võimsuse summa ahelas, milles on mitu haru, on null.
9. Asendusteoreem
See lause ütleb, et võrgu mis tahes haru võib asendada teise haruga, häirimata kogu võrgu voolusid ja pingeid, tingimusel et uuel harul on sama klemmipinge ja voolutugevus kui algsel harul. Asendusteoreemi saab kasutada nii lineaarsetes kui mittelineaarsetes vooluringides.
10. Milleri teoreem
Milleri teoreem
Selles teoreemis on öeldud, et kui lineaarses vooluringis on haru impedantsiga Z, mis on ühendatud kahe sõlmepingega sõlme vahel, saab selle haru asendada kahe haruga, mis ühendavad vastavaid sõlmi maapinnaga kahe impedantsiga. Selle lause kasutamine ei ole mitte ainult tõhus vahend samaväärse vooluringi loomiseks, vaid ka muudetud täiendava kujundamise vahend elektroonilised ahelad impedantsiga.
Need on kõik võrgu põhiteoreemid, mida kasutatakse laialdaselt elektriliste või elektrooniliste vooluahelate analüüsimisel. Loodame, et teil võib olla kõigi nende teoreemide kohta mõni põhiidee.
Tähelepanu ja huvi, millega olete seda artiklit lugenud, on meie jaoks tõesti julgustav ning seetõttu ootame teie täiendavaid huvisid mis tahes muudel teemadel, projektides ja teostes. Nii et saate oma tagasiside, kommentaaride ja ettepanekute kohta meile kirjutada allpool toodud kommentaaride jaotises.
Foto autorid
- Superpositsiooniteoreem võtmehoidja
- Thevenini teoreem hüperfüüsika
- Nortoni teoreem hüperfüüsika
- Maksimaalne jõuülekande teoreem kõikidest vooluringidest
- Vastastikkuse teoreem netlektor
- Tellegeni ja hüvitiste teoreem electronicspani
- Millmani teoreem müelektriline
- Milleri teoreem
