Teoremo de Thévenin pri ekvivalenta voltado kaj rezistanco: Kio estas ĝi?
Kio estas la teoremo de Thévenin (Thévenin-ekvivalento)?
La teoremo de Thévenin (ankaŭ konata kiel la teoremo de Helmholtz–Thévenin) statas, ke ĉiu lineara cirkvo kun nur voltage sources, streĉfluaĵoj, kaj resistances povas esti anstataŭigita per ekvivalenta kombinaĵo de voltage source (VTh) en serio kun ununura rezisto (RTh) konektita tra la ŝarĝo. Tiu simpligita cirkvo estas konata kiel la Thévenin-ekvivalenta cirkvo.
La teoremo de Thévenin estis inventita de franca inĝeniero Léon Charles Thévenin (pro tio la nomo).
La teoremo de Thévenin estas uzata por konverti kompleksan elektran cirkvon al simpla du-terminala Thévenin-ekvivalenta cirkvo. Thévenin-ekvivalenta cirkvo enhavas ununuran Thévenin-reziston kaj Thévenin voltage source konektita kun ŝarĝo, kiel montrite en la suba figuro.
Thévenin-rezisto (Rth) estas ankaŭ konata kiel ekvivalenta rezisto. Kaj Thévenin-volto (Vth) estas open-circuit voltage tra terminaloj de la ŝarĝo.
Tiu teoremo taŭgas nur por linearaj cirkvoj. Se la cirkvo havas elementojn kiel semikonduktaj komponantoj aŭ gaz-disŝargaj komponantoj, vi ne povas apliki la teoremon de Thévenin.
Formulo de Thévenin-ekvivalento
Thévenin-ekvivalenta cirkvo enhavas ekvivalentan voltagon, ekvivalentan reziston, kaj ŝarĝon, kiel montrite en la supra figuro-1(b).
Thévenin-ekvivalenta cirkvo havas ununuran buklon. Se ni aplikas KVL (Leĝon de Kirchhoff pri voltago) al tiu buklo, ni povas trovi la streĉfluan tra la ŝarĝo.
Laŭ 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")
Kiel trovi la Thévenin-ekvivalentan cirkvon
Thévenin-ekvivalenta cirkvo enhavas Thévenin-reziston kaj Thévenin-voltagon. Do, ni devas trovi tiujn du valorojn por la Thévenin-ekvivalenta cirkvo.
Thévenin-ekvivalenta rezisto
Por kalkuli la Thévenin-ekvivalentan reziston, forigu ĉiujn energi-fontojn el la originala cirkvo. Kaj voltag-fontoj estas kortcirkvitaj, dum current-fontoj estas malfermitaj.
Do, la restanta cirkvo havas nur rezistojn. Nun, kalkulu la tutan reziston inter la malfermaj konektaj punktoj tra la terminaloj de la ŝarĝo.
La ekvivalenta rezisto estas kalkulata per serio kaj paralela konekto de rezistoj. Kaj trovu la valoron de la ekvivalenta rezisto. Tiu rezisto estas ankaŭ konata kiel Thévenin-rezisto (Rth).
Thévenin-ekvivalenta volto
Por kalkuli la Thévenin-ekvivalentan voltan, la ŝarĝimpedo estas malfermĉirkitita. Kaj trovu la malfermĉirkitan volton tra la terminaloj de la ŝarĝo.
Thévenin-ekvivalenta volto (Veq) egalas al la malfermĉirkitvolto mezurita tra du terminaloj de la ŝarĝo. Tiu valoro de la idealiga voltago estas uzata en la Thévenin-ekvivalenta cirkvo.
Thévenin-ekvivalenta dependa fonto
Se cirkva reto enhavas kelkajn dependajn fontojn, la Thévenin-rezisto estas kalkulata per malsama metodo. En tiu kondiĉo, la dependaj fontoj restas kiel ili estas. Vi ne povas forigi (malfermi aŭ kortcirkviti) la voltago aŭ streĉfluan fontojn.
Estas du metodoj por trovi la Thévenin-reziston en la okazo de dependaj fontoj.
Metodo 1
En tiu metodo, ni devas trovi la Thévenin-volton (Vth) kaj kortcirkvitan streĉfluan (Isc). Metu tiujn valorojn en la suban ekvacion por trovi la Thévenin-reziston.
