テブナン等価電圧と抵抗：それは何ですか？

テブナンの定理（テブナン等価回路）とは？

テブナンの定理（ヘルムホルツ-テブナンの定理とも呼ばれる）は、電圧源、電流源、抵抗のみで構成される線形回路は、電圧源、抵抗と単一の抵抗（RTh）が直列に接続された等価な電圧源（VTh）に置き換えることができると述べています。この簡略化された回路は、テブナン等価回路として知られています。

テブナンの定理は、フランスの技術者レオン・シャルル・テブナンによって発明されました（そのため、彼の名前が付けられました）。

テブナンの定理は、複雑な電気回路を簡単な2端子のテブナン等価回路に変換するために使用されます。テブナン等価回路には、テブナン抵抗とテブナン電圧源が含まれており、以下に示すように負荷とともに接続されています。

テブナン抵抗（Rth）は等価抵抗とも呼ばれ、テブナン電圧（Vth）は負荷端子間の開回路電圧です。

この定理は線形回路にのみ適用されます。回路に半導体素子やガス放電素子などの要素がある場合、テブナンの定理を適用することはできません。

テブナン等価式

テブナン等価回路には、等価電圧源、等価抵抗、および負荷が含まれます（上記図1(b)参照）。

テブナン等価回路は単一のループを持っています。このループにキルヒホッフの電圧法則（KVL）を適用すると、負荷を通る電流を求めることができます。

キルヒホッフの電圧法則によれば、

テブナン等価回路の見つけ方

テブナン等価回路にはテブナン抵抗とテブナン電圧源が含まれます。したがって、これらの2つの値をテブナン等価回路のために求めなければなりません。

テブナン等価抵抗

テブナン等価抵抗を計算するには、元の回路からすべての電源を取り除きます。そして、電圧源はショートサーキットされ、交流源はオープンされます。

したがって、残りの回路には抵抗のみが含まれます。次に、負荷端子間のオープン接続点間の全抵抗を計算します。

等価抵抗は、抵抗の直列および並列接続によって計算されます。そして、等価抵抗の値を求めます。この抵抗はまた、テブナン抵抗（Rth）とも呼ばれます。

テブナン等価電圧

テブナン等価電圧を計算するには、負荷インピーダンスを開回路にします。そして、負荷端子間の開回路電圧を求めます。

テブナン等価電圧（Veq）は、負荷の2つの端子間で測定された開回路電圧に等しいです。この理想的な電圧源の値は、テブナン等価回路で使用されます。

テブナン等価依存源

回路ネットワークにいくつかの依存源が含まれている場合、テブナン抵抗は異なる方法で計算されます。この場合、依存源はそのまま保持されます。電圧源または電流源をオープンまたはショートサーキットすることはできません。

依存源の場合、テブナン抵抗を見つけるためには2つの方法があります。

方法1

この方法では、テブナン電圧（Vth）とショートサーキット電流（Isc）を見つけます。これらを以下の式に代入して、テブナン抵抗を求めます。