ノートンの定理は、電気回路の複雑なインピーダンスを単一の等価インピーダンスに簡略化するための電気工学の原則です。これは、任意の線形で二端子の電気ネットワークが、単一の電流源と単一のインピーダンスの並列接続によって構成される等価回路で表現できることを述べています。電流源の電流はネットワークのショートサーキット電流であり、インピーダンスは電流源を取り除き端子を開回路にしたときの回路を見たときに見えるインピーダンスです。ノートンの定理は、20世紀初頭に初めて提案したアメリカの技術者E. L. ノートンにちなんで名付けられました。
任意の線形かつ双方向の直流ネットワーク(いくつかの電圧源および/または電流源と抵抗を含む)は、単一の電流源 (IN) と単一の抵抗 (RN) の並列接続による単純な等価回路に置き換えることができます。
ここで、
(IN) は端子 a-b 間のノートン等価電流です。
(RN) は端子 a-b 間のノートン等価抵抗です。
テブナンの定理と同様ですが、電圧源が徐々に電流源に置き換えられます。
まずテブナン等価回路を見つけ、それを等価電流源に変換します。
ノートン等価抵抗:
RN =RTH
ノートン等価電流:
IN = VTH/RTH
IN は、ノートン等価回路が必要な端子間にショートサーキットを接続した場合に流れる電流を示します。
ノートン等価回路は、回路を単一の簡略化されたモデルで表現できるため、電気回路の解析と設計に役立つツールです。これにより、回路の挙動を理解し、異なる入力信号に対する応答を計算することが容易になります。
回路のノートン等価を決定するには、以下の手順に従うことができます:
回路からすべての独立源を取り除き、端子を開きます。
ソースを取り除いた状態で端子を見たときのインピーダンスを決定します。これがノートンインピーダンスです。
ソースを回路に戻し、端子でのショートサーキット電流を決定します。これがノートン電流です。
ノートン等価回路は、ノートン電流の値を持つ電流源とノートンインピーダンスの値を持つインピーダンスの並列接続です。
ノートンの定理は、線形かつ二端子のネットワークにのみ適用されます。非線形回路や2つ以上の端子を持つ回路には適用できません。
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