Ein Brief zum Thevenins-Theorem mit Beispielen

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Das Ingenieurwesen im Bereich Elektrotechnik und Elektronik umfasst mehrere technische Fächer, zu denen grundlegende Themen wie Gesetze wie das Ohmsche Gesetz, das Kirchoffsche Gesetz usw. gehören Netzwerksätze Diese Gesetze und Theoreme werden zur Lösung der komplexen elektrischen Schaltkreise und mathematischen Berechnungen verwendet, um Netzwerkparameter wie Strom, Spannung usw. in der elektrischen Netzwerkanalyse herauszufinden. Diese Netzwerksätze umfassen den Satz vonvenins, den Satz von Norton, den Satz von Reziprozität, den Satz von Superposition, den Satz von Substitution und den Satz von Maximum Power Transfer. Lassen Sie uns hier in diesem Artikel ausführlich diskutieren, wie der Satz von Thevenins, die Beispiele von Thevenins Theorem und Anwendungen des Satzes von Thevenins angegeben werden.

Thevenins Theorem

Netzwerksatz, der zum Reduzieren eines großen, komplexen linearen Stromkreises, der aus mehreren Spannungen oder / und Stromquellen und mehreren Widerständen besteht, in einen kleinen, einfache elektrische Schaltung Wenn eine Spannungsquelle mit einem Serienwiderstand angeschlossen ist, wird dies als Thevenins-Theorem bezeichnet. Die Aussage des Thevenins-Theorems hilft uns, das Thevenins-Theorem sehr leicht in einem einzigen Satz besser zu verstehen.




Thevenins Theorem Statement

Der Satz von Thevenins besagt, dass jede lineare elektrisch komplexe Schaltung in eine einfache reduziert wird Stromkreis mit einer Spannung und Widerstand in Reihe geschaltet. Um das Theorins-Theorem eingehend zu verstehen, betrachten wir die Beispiele des Venins-Theorems wie folgt.

Thevenins Theorem Beispiele

Betrachten Sie in erster Linie eine einfache Beispielschaltung mit zwei Spannungsquellen und drei Widerstände, die verbunden sind, um ein elektrisches Netzwerk zu bilden, wie in der folgenden Abbildung gezeigt.



Thevenins Theorem Praktisches Beispiel Schaltung1

Thevenins Theorem Praktisches Beispiel Schaltung1

In der obigen Schaltung sind V1 = 28 V, V2 = 7 V zwei Spannungsquellen und R1 = 4 Ohm, R2 = 2 Ohm und R3 = 1 Ohm sind drei Widerstände, unter denen wir den R2-Widerstand als betrachten Lastwiderstand . Da wir wissen, dass basierend auf den Lastbedingungen der Lastwiderstand entsprechend variiert wird, muss der Gesamtwiderstand basierend darauf berechnet werden, wie viele Widerstände in der Schaltung angeschlossen sind, was sehr kritisch ist.

Thevenins Theorem Praktische Beispielschaltung nach Entfernen des Lastwiderstands

Thevenins Theorem Praktische Beispielschaltung nach Entfernen des Lastwiderstands

Um dies zu vereinfachen, besagt der Satz vonvenins, dass der Lastwiderstand vorübergehend entfernt werden muss, und berechnet dann die Schaltungsspannung und den Widerstand, indem er auf eine einzelne Spannungsquelle mit einem einzelnen Vorwiderstand reduziert wird. Somit wird die gebildete Ersatzschaltung als die Äquivalenzschaltung (wie in der obigen Figur gezeigt) mit Äquivalent bezeichnet Spannungsquelle als thevenins Spannung und äquivalenter Widerstand als thevenins Widerstand bezeichnet.


Thevenins Ersatzschaltbild mit Vth und Rth (ohne Lastwiderstand)

Thevenins Ersatzschaltbild mit Vth und Rth (ohne Lastwiderstand)

Dann kann die äquivalente Thevenins-Schaltung wie in der obigen Figur gezeigt dargestellt werden. Hier ist in dieser Schaltung äquivalent zu der obigen Schaltung (mit V1, V2, R1, R2 und R3), in der der Lastwiderstand R2 über die Anschlüsse der Venen-Ersatzschaltung geschaltet ist, wie in der nachstehenden Schaltung gezeigt.

Thevenins Äquivalenzschaltung mit Vth, Rth und Lastwiderstand

Thevenins Äquivalenzschaltung mit Vth, Rth und Lastwiderstand

Wie kann man nun die Werte dervenins-Spannung und desvenins-Widerstands herausfinden? Dazu müssen wir Grundregeln anwenden (basierend auf einer Reihen- oder Parallelschaltung, die nach dem Entfernen des Lastwiderstands gebildet wird) und auch die Prinzipien von befolgen Ohm'sches Gesetz und Krichhoffs Gesetz.

In diesem Beispiel ist die nach dem Entfernen des Lastwiderstands gebildete Schaltung eine Reihenschaltung. Daher kann die Spannung oder Spannung der Venen an den Lastwiderstandsklemmen, die offen ist, unter Verwendung der oben genannten Gesetze (Ohmsches Gesetz und Krichhoffsches Gesetz) bestimmt werden und ist in tabellarischer Form wie unten gezeigt tabellarisch aufgeführt:

Spannung, Strom und Widerstand Tabellenform

Dann kann die Schaltung wie in der folgenden Abbildung gezeigt mit Spannung an offenen Lastanschlüssen, Widerständen und Strom in der Schaltung dargestellt werden. Diese Spannung an den Anschlüssen für den offenen Lastwiderstand wird als die Spannung des Ventils bezeichnet, die in das Ersatzschaltbild des Ventils gelegt werden soll.

Thevenins-Ersatzschaltbild mit Thevenins-Spannung an offenen Lastwiderstandsklemmen

Thevenins-Ersatzschaltbild mit Thevenins-Spannung an offenen Lastwiderstandsklemmen

Nun ist das Thevenins-Ersatzschaltbild mit Lastwiderstand in Reihe mit der Thevenins-Spannung und demvenins-Widerstand geschaltet, wie in der folgenden Abbildung gezeigt.

Thevenins Äquivalenzschaltung mit Vth, Rth und RLoad

Thevenins Äquivalenzschaltung mit Vth, Rth und RLoad

Um den Widerstand der Avenins herauszufinden, muss die ursprüngliche Schaltung berücksichtigt und der Lastwiderstand entfernt werden. In dieser Schaltung ähnlich wie Prinzip der Superposition Unterbrechung der Stromquellen und Kurzschlussspannungsquellen in der Schaltung. Somit wird die Schaltung wie in der folgenden Abbildung gezeigt, in der die Widerstände R1 und R3 parallel zueinander sind.

Thevenins Widerstand finden

Thevenins Widerstand finden

Somit kann die Schaltung wie folgt gezeigt werden, nachdem der Avenins-Widerstandswert ermittelt wurde, der gleich dem Widerstandswert ist, der aus den Parallelwiderständen R1 und R3 ermittelt wurde.

Finden des Thevenins-Widerstands vom Stromkreis

Finden des Thevenins-Widerstands vom Stromkreis

Daher kann das Thevenins-Ersatzschaltbild des gegebenen Schaltungsnetzwerks wie in der folgenden Abbildung gezeigt dargestellt werden, wobei dervenins-Ersatzwiderstand und dievenins-Ersatzspannung berechnet werden.

Thevenins-Ersatzschaltung mit Vth-, Rth- und RLoad-Werten

Thevenins-Ersatzschaltung mit Vth-, Rth- und RLoad-Werten

Somit kann das Thevenins-Ersatzschaltbild mit Rth und Vth bestimmt und eine einfache Reihenschaltung (aus einer komplexen Netzwerkschaltung) gebildet werden, und die Berechnungen können leicht analysiert werden. Wenn ein Widerstand plötzlich geändert wird (Last), kann dieser Satz zur einfachen Durchführung von Berechnungen verwendet werden (da er die Berechnung der großen, komplexen Schaltung vermeidet), die nur durch Platzieren des geänderten Lastwiderstandswerts in den Ersatzschaltbildern Rth und Vth berechnet werden.

Wissen Sie, was die anderen Netzwerksätze sind, die normalerweise in der Praxis verwendet werden? Stromkreise ? Teilen Sie dann Ihre Ansichten, Kommentare, Ideen und Vorschläge im Kommentarbereich unten mit.