Teveninova ekvivalentna naponska razlika i otpor: Šta je to?

Šta je Teveninova teorema (Teveninov ekvivalent)?

Teveninova teorema (poznata i kao Helmholtz–Théveninova teorema) navodi da se bilo koji linearni krug koji sadrži samo izvore napona, izvore struje i otporne elemente može zameniti ekvivalentnim spojem izvora napona (VTh) u seriji sa jednim otpornim elementom (RTh) povezanog na opterećenje. Ovaj pojednostavljeni krug poznat je kao Teveninov ekvivalentni krug.

Teveninova teorema je izmišljena od strane francuskog inženjera Léona Charlesa Thévenina (odakle i ime).

Teveninova teorema se koristi za pretvaranje složenog električnog kruga u jednostavan dvoterminski Teveninov ekvivalentni krug. Teveninov ekvivalentni krug sadrži jedan Teveninov otpor i Tevenin izvor napona povezan sa opterećenjem, kao što je prikazano na slici ispod.

Teveninov otpor (Rth) poznat je i kao ekvivalentni otpor. A Teveninov napon (Vth) jeste napon otvorenog kruga na terminalima opterećenja.

Ova teorema se primenjuje samo na linearnim krugovima. Ako krug ima elemente poput poluprovodnih komponenti ili komponenti s gasnim razlaganjem, ne možete primeniti Teveninovu teoremu.

Teveninova ekvivalentna formula

Teveninov ekvivalentni krug sadrži ekvivalentni izvor napona, ekvivalentni otpor i opterećenje, kao što je prikazano na gornjoj slici 1(b).

Teveninov ekvivalentni krug ima jednu petlju. Ako primenimo KVL (Kirchhoffov zakon o naponima) na ovu petlju, možemo pronaći struju koja prođe kroz opterećenje.

Prema KVL-u,

Kako pronaći Teveninov ekvivalentni krug

Teveninov ekvivalentni krug sadrži Teveninov otpor i Teveninov izvor napona. Stoga moramo pronaći ove dve vrednosti za Teveninov ekvivalentni krug.

Teveninov ekvivalentni otpor

Za izračunavanje Teveninovog ekvivalentnog otpora, uklonite sve izvore snage iz originalnog kruga. Izvori napona su skraćeni, a izvori struje su otvoreni.

Dakle, preostali krug sadrži samo otporne elemente. Sada izračunajte ukupni otpor između otvorenih veza na terminalima opterećenja.

Ekvivalentni otpor se izračunava formiranjem serijskih i paralelnih veza otpornih elemenata. I pronađite vrednost ekvivalentnog otpora. Ovaj otpor je poznat i kao Teveninov otpor (Rth).

Teveninov ekvivalentni napon

Za izračunavanje Teveninovog ekvivalentnog napona, opterećenje je otvoreno. I pronađite napon otvorenog kruga na terminalima opterećenja.

Teveninov ekvivalentni napon (Veq) jednak je naponu otvorenog kruga merenom na dva terminala opterećenja. Ova vrednost idealnog izvora napona koristi se u Teveninovom ekvivalentnom krugu.

Teveninov ekvivalentni zavisni izvor

Ako mreža sastoji se od nekih zavisnih izvora, Teveninov otpor se izračunava drugačijom metodom. U ovom slučaju, zavisni izvori ostaju nepromenjeni. Ne možete ukloniti (otvoriti ili skratiti) izvore napona ili struje.

Postoje dve metode za pronalaženje Teveninovog otpora u slučaju zavisnih izvora.

Metoda 1

U ovoj metodi, moramo pronaći Teveninov napon (Vth) i struju skraćenog kruga (Isc). Upotrebite ove vrednosti u donjoj jednačini kako biste pronašli Teveninov otpor.