Tensione e resistenza equivalente di Thevenin: Cos'è?
Cos'è il Teorema di Thevenin (Circuito equivalente di Thevenin)?
Il teorema di Thevenin (noto anche come teorema di Helmholtz–Thévenin) afferma che qualsiasi circuito lineare contenente solo sorgenti di tensione, sorgenti di corrente e resistenze può essere sostituito da una combinazione equivalente di una sorgente di tensione (VTh) in serie con una singola resistenza (RTh) collegata ai capi del carico. Questo circuito semplificato è noto come Circuito Equivalente di Thevenin.
Il teorema di Thevenin fu inventato dall'ingegnere francese Léon Charles Thévenin (da cui il nome).
Il teorema di Thevenin viene utilizzato per convertire un complesso circuito elettrico in un semplice circuito equivalente di Thevenin a due terminali. Un circuito equivalente di Thevenin contiene una resistenza di Thevenin e una tensione di Thevenin connessa a un carico, come mostrato nella figura sottostante.
La resistenza di Thevenin (Rth) è anche nota come resistenza equivalente. E la tensione di Thevenin (Vth) è una tensione a circuito aperto ai capi del carico.
Questo teorema è adatto solo ai circuiti lineari. Se il circuito contiene elementi come componenti a semiconduttore o componenti a scarica di gas, non si può applicare il teorema di Thevenin.
Formula dell'equivalente di Thevenin
Il circuito equivalente di Thevenin contiene una sorgente di tensione equivalente, una resistenza equivalente e un carico, come mostrato nella figura 1(b) sopra.
Il circuito equivalente di Thevenin ha un unico anello. Se applichiamo la legge delle tensioni di Kirchhoff (KVL) a questo anello, possiamo trovare la corrente che passa attraverso il carico.
Secondo la 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")
Come trovare il circuito equivalente di Thevenin
Il circuito equivalente di Thevenin contiene la resistenza di Thevenin e la sorgente di tensione di Thevenin. Pertanto, dobbiamo trovare questi due valori per il circuito equivalente di Thevenin.
Resistenza equivalente di Thevenin
Per calcolare la resistenza equivalente di Thevenin, rimuovere tutte le fonti di alimentazione dal circuito originale. Le sorgenti di tensione vengono cortocircuitate e le correnti vengono aperte.
Pertanto, il circuito rimanente ha solo resistenze. Ora, calcola la resistenza totale tra i punti di connessione aperti ai capi del carico.
La resistenza equivalente viene calcolata facendo la serie e la connessione parallela delle resistenze. E trova un valore della resistenza equivalente. Questa resistenza è anche nota come resistenza di Thevenin (Rth).
Tensione equivalente di Thevenin
Per calcolare la tensione equivalente di Thevenin, l'impedenza del carico viene aperta. E trova la tensione a circuito aperto ai capi del carico.
La tensione equivalente di Thevenin (Veq) è uguale alla tensione a circuito aperto misurata tra i due terminali del carico. Questo valore della sorgente di tensione ideale viene utilizzato nel circuito equivalente di Thevenin.
Sorgente dipendente equivalente di Thevenin
Se una rete di circuito contiene alcune sorgenti dipendenti, la resistenza di Thevenin viene calcolata con un metodo diverso. In questa condizione, le sorgenti dipendenti vengono mantenute come sono. Non puoi rimuovere (aprire o cortocircuitare) le sorgenti di tensione o corrente.
Ci sono due metodi per trovare la resistenza di Thevenin nel caso di sorgenti dipendenti.
Metodo 1
In questo metodo, dobbiamo trovare la tensione di Thevenin (Vth) e la corrente a cortocircuito (Isc). Inserisci questi valori nell'equazione sottostante per trovare la resistenza di Thevenin.
