Эквивалентное напряжение и сопротивление ТеVENIN: Что это такое?
Что такое теорема ТеVENIN (эквивалентное сопротивление ТеVENIN)?
Теорема ТеVENIN (также известная как теорема Гельмгольца-ТеVENIN) утверждает, что любой линейный цепь, содержащий только источники напряжения, источники тока и сопротивления, может быть заменен эквивалентной комбинацией источника напряжения (VTh) в последовательности с одним сопротивлением (RTh), подключенным к нагрузке. Этот упрощенный цепь называется эквивалентным цепью ТеVENIN.
Теорема ТеVENIN была изобретена французским инженером Леоном Шарлем ТеVENIN (отсюда и название).
Теорема ТеVENIN используется для преобразования сложного электрического цепи в простой двухполюсный эквивалентный цепь ТеVENIN. Эквивалентный цепь ТеVENIN содержит одно сопротивление ТеVENIN и источник напряжения ТеVENIN, напряжение, подключенный к нагрузке, как показано на рисунке ниже.
Сопротивление ТеVENIN (Rth) также известно как эквивалентное сопротивление. А напряжение ТеVENIN (Vth) является открытым напряжением на зажимах нагрузки.
Эта теорема применима только к линейным цепям. Если в цепи есть элементы, такие как полупроводниковые компоненты или газоразрядные компоненты, вы не можете применить теорему ТеVENIN.
Формула эквивалентного сопротивления ТеVENIN
Эквивалентный цепь ТеVENIN содержит эквивалентный источник напряжения, эквивалентное сопротивление и нагрузку, как показано на рисунке 1(b) выше.
Эквивалентный цепь ТеVENIN имеет одну петлю. Если мы применим КЗХ (закон Кирхгофа для напряжений) к этой петле, мы можем найти ток, проходящий через нагрузку.
Согласно КЗХ,
![\[ V_{th} = I ( R_{th} + R_L ) \]](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")
Как найти эквивалентный цепь ТеVENIN
Эквивалентный цепь ТеVENIN содержит сопротивление ТеVENIN и источник напряжения ТеVENIN. Поэтому нам нужно найти эти два значения для эквивалентного цепи ТеVENIN.
Эквивалентное сопротивление ТеVENIN
Для расчета эквивалентного сопротивления ТеVENIN удалите все источники питания из исходного цепи. Источники напряжения замыкаются, а источники тока размыкаются.
Таким образом, оставшийся цепь содержит только сопротивления. Теперь рассчитайте общее сопротивление между открытыми точками подключения на зажимах нагрузки.
Эквивалентное сопротивление рассчитывается путем соединения сопротивлений последовательно и параллельно. Найдите значение эквивалентного сопротивления. Это сопротивление также известно как сопротивление ТеVENIN (Rth).
Эквивалентное напряжение ТеVENIN
Для расчета эквивалентного напряжения ТеVENIN, импеданс нагрузки открыт. Найдите открытое напряжение на зажимах нагрузки.
Эквивалентное напряжение ТеVENIN (Veq) равно измеренному открытому напряжению между двумя зажимами нагрузки. Это значение идеального источника напряжения используется в эквивалентном цепи ТеVENIN.
Эквивалентный зависимый источник ТеVENIN
Если сеть состоит из некоторых зависимых источников, сопротивление ТеVENIN рассчитывается другим методом. В этом случае зависимые источники остаются без изменений. Вы не можете удалить (открыть или замкнуть) источники напряжения или тока.
Существует два метода для нахождения сопротивления ТеVENIN в случае зависимых источников.
Метод 1
В этом методе необходимо найти напряжение ТеVENIN (Vth) и ток короткого замыкания (Isc). Подставьте эти значения в приведенное ниже уравнение, чтобы найти сопротивление ТеVENIN.
