Theveninova ekvivalentní napětí a odpor: Co to je?
Co je Théveninova věta (Théveninův ekvivalent)?
Théveninova věta (také známá jako Helmholz-Théveninova věta) říká, že jakýkoliv lineární obvod obsahující pouze zdroje napětí, zdroje proudu a odpor lze nahradit ekvivalentním kombinací zdroje napětí (VTh) v sérii s jedním odporem (RTh) připojeným k zátěži. Tento zjednodušený obvod se nazývá Théveninův ekvivalentní obvod.
Théveninova věta byla vynalezena francouzským inženýrem Léonem Charlesem Théveninem (odtud název).
Théveninova věta se používá k převodu složitého elektrického obvodu na jednoduchý dvouterminálový Théveninův ekvivalentní obvod. Théveninův ekvivalentní obvod obsahuje jeden Théveninův odpor a Théveninovo napětí spojené s zátěží, jak je ukázáno na níže uvedeném obrázku.
Théveninův odpor (Rth) je také známý jako ekvivalentní odpor. A Théveninovo napětí (Vth) je otevřené napětí na terminálech zátěže.
Tato věta je vhodná pouze pro lineární obvody. Pokud má obvod prvky jako polovodičové komponenty nebo komponenty s výbojkou plynu, nemůžete použít Théveninovu větu.
Théveninův ekvivalentní vzorec
Théveninův ekvivalentní obvod obsahuje ekvivalentní zdroj napětí, ekvivalentní odpor a zátěž, jak je ukázáno na výše uvedeném obrázku-1(b).
Théveninův ekvivalentní obvod má jednu smyčku. Pokud aplikujeme KVL (Kirchhoffův zákon o napětích) na tuto smyčku, můžeme najít proud procházející zátěží.
Podle 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")
Jak najít Théveninův ekvivalentní obvod
Théveninův ekvivalentní obvod obsahuje Théveninův odpor a Théveninův zdroj napětí. Proto musíme najít tyto dvě hodnoty pro Théveninův ekvivalentní obvod.
Théveninův ekvivalentní odpor
Pro výpočet Théveninova ekvivalentního odporu odeberte všechny zdroje energie z původního obvodu. Zdroje napětí jsou krátkozavřeny a zdroje proudu jsou otevřeny.
Zbývající obvod tedy obsahuje pouze odpor. Nyní spočítejte celkový odpor mezi volnými spojovacími body na terminálech zátěže.
Ekvivalentní odpor se spočítá uspořádáním sériových a paralelních spojení odporníků. A najděte hodnotu ekvivalentního odporu. Tento odpor je také znám jako Théveninův odpor (Rth).
Théveninovo ekvivalentní napětí
Pro výpočet Théveninova ekvivalentního napětí je zátěž otevřena. A najděte otevřené napětí na terminálech zátěže.
Théveninovo ekvivalentní napětí (Veq) je rovno otevřenému napětí změřenému na dvou terminálech zátěže. Tato hodnota ideálního zdroje napětí se používá v Théveninově ekvivalentním obvodu.
Théveninův ekvivalentní závislý zdroj
Pokud obvod obsahuje nějaké závislé zdroje, Théveninův odpor se spočítá jinou metodou. V této situaci závislé zdroje zůstávají beze změny. Nemůžete odstranit (otevřít nebo zkrátit) zdroje napětí nebo proudu.
Existuje dva způsoby, jak najít Théveninův odpor v případě závislých zdrojů.
Metoda 1
V této metodě musíme najít Théveninovo napětí (Vth) a proud krátkého spojení (Isc). Tyto hodnoty dosaďte do níže uvedené rovnice pro výpočet Théveninova odporu.
