Định lý thế chỗ

Như tên gọi đã hàm ý, định lý này dựa trên việc thay thế một phần tử bằng một phần tử tương đương khác. Định lý thay thế cung cấp cho chúng ta một số hiểu biết đặc biệt về hành vi của mạch điện. Định lý này cũng được sử dụng để chứng minh nhiều định lý khác.

Nội dung của Định lý thay thế

Định lý thay thế nêu rằng nếu một phần tử trong mạng được thay thế bằng một nguồn điện áp mà điện áp tại bất kỳ thời điểm nào đều bằng điện áp qua phần tử đó trong mạng trước đó thì điều kiện ban đầu trong phần còn lại của mạng sẽ không thay đổi hoặc thay thế bằng một nguồn dòng điện mà dòng điện tại bất kỳ thời điểm nào đều bằng dòng điện qua phần tử đó trong mạng trước đó thì điều kiện ban đầu trong phần còn lại của mạng sẽ không thay đổi.

Giải thích Định lý thay thế

Hãy xem xét một mạch như được hiển thị trong hình a,

V là điện áp nguồn và Z1, Z2 và Z3 là các trở kháng khác nhau của mạch. V1, V2 và V3 là các điện áp qua Z1, Z2 và Z3 tương ứng và I là dòng điện nguồn mà phần I1 chảy qua Z1 trong khi phần I2 chảy qua Z2 và Z3.

Bây giờ, nếu chúng ta thay thế Z3 bằng nguồn điện áp V3 như được hiển thị trong hình b hoặc bằng nguồn dòng điện I2 như được hiển thị trong hình c thì theo Định lý thay thế tất cả các điều kiện ban đầu qua các trở kháng và nguồn khác sẽ không thay đổi.


Tức là – dòng điện qua nguồn sẽ là I, điện áp qua Z1 sẽ là V1, dòng điện qua Z2 sẽ là I2 v.v.

Ví dụ về Định lý thay thế

Để hiểu rõ hơn và hiệu quả hơn, hãy xem xét một ví dụ thực tế đơn giản:
Hãy xem xét một mạch như được hiển thị trong hình d.

Theo quy tắc chia điện áp, điện áp qua 3Ω và 2Ω trở kháng là

Nếu chúng ta thay thế 3Ω bằng một nguồn điện áp 6 V như được hiển thị trong hình e, thì

Theo định luật Ohm, điện áp qua 2Ω và dòng điện qua mạch là

Hoặc nếu chúng ta thay thế 3Ω bằng một nguồn dòng điện 2A như được hiển thị trong hình f, thì

Điện áp qua 2Ω là V2Ω = 10 – 3× 2 = 4 V và điện áp qua nguồn dòng điện 2A là V2A = 10 – 4 = 6 V