Teveninovo ekvivalentno napona i otpora: Što je to?
Što je Theveninov teorem (Theveninova ekvivalentna shema)?
Theveninov teorem (poznat i kao Helmholtz–Théveninov teorem) kaže da se bilo koja linearna mreža koja sadrži samo izvore napona, izvore struja i otpornike može zamijeniti ekvivalentnom kombinacijom izvora napona (VTh) u seriji s jednim otpornikom (RTh) spojenim na opterećenje. Ova pojednostavljena mreža poznata je kao Theveninova ekvivalentna shema.
Theveninov teorem izmislio je francuski inženjer Léon Charles Thévenin (odakle i ime).
Theveninov teorem koristi se za pretvaranje složene električne mreže u jednostavnu dvoterminalnu Theveninovu ekvivalentnu mrežu. Theveninova ekvivalentna mreža sadrži jedan Theveninov otpornik i Theveninov izvor napona spojen s opterećenjem, kako je prikazano na sljedećoj slici.
Theveninov otpornik (Rth) poznat je i kao ekvivalentni otpornik. A Theveninov napon (Vth) je otvoreni kružni napon na terminalima opterećenja.
Ovaj teorem primjenjuje se samo na linearne mreže. Ako mreža sadrži elemente poput poluprovodnih komponenti ili komponenti s gasnim razrješavanjem, Theveninov teorem ne može se primijeniti.
Formula Theveninove ekvivalentne sheme
Theveninova ekvivalentna mreža sadrži ekvivalentni izvor napona, ekvivalentni otpornik i opterećenje, kako je prikazano na gornjoj slici 1(b).
Theveninova ekvivalentna mreža ima jedan petlju. Ako na tu petlju primijenimo KVL (Kirchhoffov zakon o naponu), možemo pronaći struju koja prođe kroz opterećenje.
Prema KVL-u,
![\[ V_{th} = I ( R_{th} + R_L ) \]](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")
Kako pronaći Theveninovu ekvivalentnu shemu
Theveninova ekvivalentna mreža sadrži Theveninov otpornik i Theveninov izvor napona. Stoga moramo pronaći ove dvije vrijednosti za Theveninovu ekvivalentnu shemu.
Theveninov ekvivalentni otpornik
Za izračun Theveninovog ekvivalentnog otpornika, uklonite sve izvore snage iz originalne mreže. Izvori napona su kratičastim vezanim, a izvori struje su otvoreni.
Stoga ostala mreža ima samo otpornike. Sada izračunajte ukupni otpor između otvorenih veza na terminalima opterećenja.
Ekvivalentni otpor računa se serijskim i paralelnim spajanjem otpornika. Pronađite vrijednost ekvivalentnog otpora. Taj otpor poznat je i kao Theveninov otpornik (Rth).
Theveninov ekvivalentni napon
Za izračun Theveninovog ekvivalentnog napona, opterećenje je otvoreno-kružno vezano. Pronađite otvoreni-kružni napon na terminalima opterećenja.
Theveninov ekvivalentni napon (Veq) jednak je otvorenom-kružnom naponu mjerenom na dva terminala opterećenja. Ova vrijednost idealnog izvora napona koristi se u Theveninovoj ekvivalentnoj shemi.
Theveninov ekvivalentni zavisni izvor
Ako mreža sastoji se od nekih zavisnih izvora, Theveninov otpornik računa se drugačijom metodom. U ovom slučaju, zavisni izvori ostaju nepromijenjeni. Ne možete ukloniti (otvoriti ili kratiti) izvore napona ili struje.
Postoje dvije metode za pronalazak Theveninovog otpornika u slučaju zavisnih izvora.
Metoda 1
U ovoj metodi, moramo pronaći Theveninov napon (Vth) i struju kraćeg spoja (Isc). Upotrijebite ove vrijednosti u donjoj formuli kako biste pronašli Theveninov otpornik.
