Thevenin-ekwivalente spannings- en weerstand: Wat is dit?
Wat is Thevenin se Stelling (Thevenin-ekwivalent)?
Thevenin se stelling (ook bekend as die Helmholtz–Thévenin-stelling) stel dat enige lineêre skakeling wat slegs spanningsbronne, stroombronne, en weerstande bevat, kan vervang word deur 'n ekwivalente kombinasie van 'n spanningsbron (VTh) in reeks met 'n enkele weerstand (RTh) verbonden aan die laai. Hierdie vereenvoudigde skakeling staan bekend as die Thevenin-ekwivalente skakeling.
Thevenin se stelling is ontwikkel deur die Franse ingenieur Léon Charles Thévenin (daarom die naam).
Thevenin se stelling word gebruik om 'n komplekse elektriese skakeling om te skakel na 'n eenvoudige twee-pool Thevenin-ekwivalente skakeling. 'n Thevenin-ekwivalente skakeling bevat een Thevenin-weerstand en Thevenin spanningsbron verbonden met 'n laai, soos in die figuur hieronder aangedui.
Thevenin-weerstand (Rth) is ook bekend as ekwivalente weerstand. En Thevenin-spanning (Vth) is 'n open-sirkelspanning oor die laailandings.
Hierdie stelling is geskik vir slegs lineêre skakelinge. As die skakeling elemente soos halwegeerdere komponente of gasontladingskomponente het, kan jy nie Thevenin se Stelling toepas nie.
Thevenin-ekwivalente formule
Die Thevenin-ekwivalente skakeling bevat 'n ekwivalente spanningsbron, ekwivalente weerstand, en laai soos in bo-figuur 1(b) aangedui.
Die Thevenin-ekwivalente skakeling het 'n enkele lus. As ons 'n KVL (Kirchhoff se Spanningswet) op hierdie lus toepas, kan ons die stroom deur die laai vind.
Volgens die KVL,
![\[ V_{th} = I ( R_{th} + R_L ) \]](https://www.electrical4u.com/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-079f3d5f3f64b098df671df768059345_l3.png?ezimgfmt=rs:143x19/rscb38/ng:webp/ngcb38 "Rendered by QuickLaTeX.com")
![\[ I = \frac{V_{th}}{( R_{th} + R_L)} \]](https://www.electrical4u.com/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-f71cc16372390f917304b40506ab8e71_l3.png?ezimgfmt=rs:122x42/rscb38/ng:webp/ngcb38 "Rendered by QuickLaTeX.com")
Hoe om die Thevenin-ekwivalente skakeling te vind
Die Thevenin-ekwivalente skakeling bevat Thevenin-weerstand en Thevenin-spanningsbron. Daarom moet ons hierdie twee waardes vind vir die Thevenin-ekwivalente skakeling.
Thevenin-ekwivalente weerstand
Om die Thevenin-ekwivalente weerstand te bereken, verwyder alle kragbronne van die oorspronklike skakeling. En spanningsbronne word kortgesluit en stroombronne word oopgelaat.
Daarom het die oorblywende skakeling slegs weerstande. Bereken nou die totale weerstand tussen die oop verbindingpunte oor die laailandings.
Die ekwivalente weerstand word bereken deur reeks- en parallelverbinding van weerstande te maak. En vind 'n waarde vir die ekwivalente weerstand. Hierdie weerstand is ook bekend as Thevenin-weerstand (Rth).
Thevenin-ekwivalente spanning
Om die Thevenin-ekwivalente spanning te bereken, word die laaiimpedans oopgesluit. En vind die oop-sirkelspanning oor die laailandings.
Thevenin-ekwivalente spanning (Veq) is gelyk aan die oop-sirkelspanning gemeet oor twee terminals van die laai. Hierdie waarde van die ideale spanningsbron word in die Thevenin-ekwivalente skakeling gebruik.
Thevenin-ekwivalente afhanklike bron
As 'n skakelnetwerk sommige afhanklike bronne bevat, word die Thevenin-weerstand bereken deur 'n verskillende metode. In hierdie toestand bly die afhanklike bronne soos dit is. Jy kan nie (oop of kortsluit) die spannings- of stroombronne verwyder nie, of dit nou afhanklik of onafhanklik is.
Daar is twee metodes om die Thevenin-weerstand te vind in die geval van afhanklike bronne.
Metode 1
In hierdie metode, moet ons Thevenin-spanning (Vth) en kortsluitskakelstroom (Isc) vind. Plaas hierdie waardes in die onderstaande vergelyking om die Thevenin-weerstand te vind.
