Инженерное дело в области электротехники и электроники состоит из нескольких инженерных предметов, которые включают основные темы, такие как законы, такие как закон Ома, закон Кирхгофа и т. Д., И сетевые теоремы Эти законы и теоремы используются для решения сложных электрических схем и математических вычислений, чтобы узнать параметры сети, такие как ток, напряжение и т. Д., При анализе электрических сетей. Эти сетевые теоремы включают теорему Венены, теорему Нортона, теорему взаимности, теорему суперпозиции, теорему замещения и теорему о максимальной передаче мощности. Здесь, в этой статье, давайте подробно обсудим, как формулировать теорему венен, примеры теоремы вены и приложения теоремы венен.
Теорема Тевенина
Сетевая теорема, которая используется для сокращения большой сложной линейной электрической цепи, состоящей из нескольких источников напряжения и / или тока и нескольких сопротивлений, в небольшую, простая электрическая схема с одним источником напряжения с одним последовательным сопротивлением, подключенным к нему, называется теоремой Тевенина. Формулировка теоремы Thevenins помогает нам очень легко понять теорему Thevenins в одном предложении.
Утверждение теоремы Тевенина
Теорема Тевенина утверждает, что любая линейная электрически сложная цепь сводится к простой электрическая цепь с одним напряжением и сопротивление включены последовательно. Для более глубокого понимания теоремы Венены рассмотрим следующие примеры теоремы Венеры.
Примеры теоремы Тевенина
В первую очередь рассмотрим простой пример схемы с двумя источники напряжения и три резистора, которые соединены в электрическую сеть, как показано на рисунке ниже.
Практический пример теоремы Тевенина Схема1
В приведенной выше схеме V1 = 28V, V2 = 7V - это два источника напряжения, а R1 = 4 Ом, R2 = 2 Ом и R3 = 1 Ом - три сопротивления, среди которых давайте рассмотрим резистор R2 как сопротивление нагрузки . Как мы знаем, в зависимости от условий нагрузки сопротивление нагрузки соответственно изменяется, и, следовательно, общее сопротивление должно быть рассчитано на основе того, сколько резисторов подключено в цепи, что очень важно.
Практический пример схемы по теореме Тевенина после снятия сопротивления нагрузки
Итак, чтобы упростить задачу, теорема Венина утверждает, что нагрузочный резистор необходимо временно удалить, а затем рассчитать напряжение и сопротивление цепи, уменьшив их до одного источника напряжения с одним последовательным резистором. Таким образом, сформированная эквивалентная схема называется эквивалентной схемой (как показано на рисунке выше), имеющей эквивалент источник напряжения называется напряжением thevenins, а эквивалентный резистор - сопротивлением thevenins.
Эквивалентная схема Thevenins с Vth и Rth (без сопротивления нагрузки)
Тогда эквивалентная схема Thevenins может быть представлена, как показано на рисунке выше. Здесь эта схема эквивалентна указанной выше схеме (с V1, V2, R1, R2 и R3), в которой сопротивление нагрузки R2 подключено к клеммам эквивалентной схемы Venins, как показано на схеме ниже.
Эквивалентная схема Thevenins с Vth, Rth и сопротивлением нагрузки
Теперь, как узнать значения напряжения вен и сопротивления вен? Для этого мы должны применять основные правила (основанные на последовательной или параллельной цепи, которая образуется после снятия сопротивления нагрузки), а также следуя принципам Закон Ома и закон Кричгофа.
Здесь, в этом примере, цепь, образованная после снятия сопротивления нагрузки, является последовательной. Следовательно, внутреннее напряжение или напряжение на клеммах сопротивления нагрузки, которые разомкнуты, могут быть определены с использованием вышеупомянутых законов (закон Ома и закон Кричгофа) и занесены в таблицу в виде таблицы, как показано ниже:
Затем схему можно представить, как показано на рисунке ниже, с напряжением на открытых клеммах нагрузки, сопротивлениями и током в цепи. Это напряжение на разомкнутых выводах сопротивления нагрузки называется внутренним напряжением, которое должно быть помещено в эквивалентную схему теплового потока.
Эквивалентная схема Thevenins с напряжением Thevenins на открытых выводах сопротивления нагрузки
Теперь эквивалентная схема тэвенина с сопротивлением нагрузки соединена последовательно с напряжением тэвенина и сопротивлением тэвенина, как показано на рисунке ниже.
Схема эквивалента Thevenins с Vth, Rth и RLoad
Чтобы определить сопротивление внутренней цепи, необходимо рассмотреть исходную схему и удалить сопротивление нагрузки. В этой схеме аналогично принцип суперпозиции , т.е. разомкнуть в цепи источники тока и источники напряжения короткого замыкания. Таким образом, схема становится такой, как показано на рисунке ниже, на котором сопротивления R1 и R3 параллельны друг другу.
В поисках сопротивления Thevenins
Таким образом, схема может быть показана, как показано ниже, после нахождения значения сопротивления внутренней части, которое равно значению сопротивления, полученному из параллельных сопротивлений R1 и R3.
Определение сопротивления Тевенина из цепи
Следовательно, эквивалентная схема венен данной сети схем может быть представлена, как показано на рисунке ниже, с рассчитанными эквивалентным сопротивлением вененов и эквивалентным напряжением вененов.
Схема эквивалента Thevenins со значениями Vth, Rth и RLoad
Таким образом, можно определить эквивалентную схему Thevenins с Rth и Vth, и можно сформировать простую последовательную схему (из сложной сетевой схемы), а расчеты можно легко проанализировать. Если одно сопротивление внезапно изменяется (нагрузка), то эту теорему можно использовать для простого выполнения вычислений (поскольку она позволяет избежать вычисления большой сложной схемы), рассчитанного просто путем помещения измененного значения сопротивления нагрузки в эквивалентную схему Rth и Vth.
Знаете ли вы, какие другие сетевые теоремы обычно используются на практике? электрические схемы ? Затем поделитесь своими взглядами, комментариями, идеями и предложениями в разделе комментариев ниже.
