Elektrische Schaltungssätze sind immer nützlich, um Spannungen und Ströme in Mehrkreisschaltungen zu finden. Diese Theoreme verwenden grundlegende Regeln oder Formeln und Grundgleichungen der Mathematik zur Analyse Grundkomponenten der Elektrik oder Elektronik Parameter wie Spannungen, Ströme, Widerstand usw. Zu diesen Grundsätzen gehören die Grundsätze wie der Überlagerungssatz, der Tellegen-Satz, der Norton-Satz, der Satz der maximalen Leistungsübertragung und der Satz von Thevenin. Eine weitere Gruppe von Netzwerksätzen, die hauptsächlich im Schaltungsanalyseprozess verwendet werden, umfasst den Kompensationssatz, den Substitutionssatz, den Reziprozitätssatz, den Millman-Satz und den Miller-Satz.
Netzwerksätze
Alle Netzwerksätze werden im Folgenden kurz erläutert.
1. Super Position Theorem
Der Überlagerungssatz ist eine Möglichkeit, die Ströme und Spannungen zu bestimmen, die in einer Schaltung mit mehreren Quellen vorhanden sind (wobei jeweils eine Quelle berücksichtigt wird). Der Überlagerungssatz besagt, dass in einem linearen Netzwerk mit einer Anzahl von Spannungs- oder Stromquellen und Widerständen der Strom durch einen beliebigen Zweig des Netzwerks die algebraische Summe der Ströme ist, die aufgrund jeder der Quellen auftreten, wenn sie unabhängig voneinander wirken.
Super Position Theorem
Der Überlagerungssatz wird nur in linearen Netzwerken verwendet. Dieses Theorem wird sowohl in Wechselstrom- als auch in Gleichstromkreisen verwendet, wobei es hilft, Thevenin- und Norton-Ersatzschaltbilder zu konstruieren.
In der obigen Abbildung ist die Schaltung mit zwei Spannungsquellen gemäß der Aussage dieses Theorems in zwei einzelne Schaltungen unterteilt. Die einzelnen Schaltungen hier lassen die gesamte Schaltung auf einfachere Weise einfacher aussehen. Und durch erneutes Kombinieren dieser beiden Schaltkreise nach individueller Vereinfachung können Parameter wie Spannungsabfall bei jedem Widerstand, Knotenspannungen, Ströme usw. leicht gefunden werden.
2. Thevenins Satz
Erklärung: Ein lineares Netzwerk, das aus mehreren Spannungsquellen und Widerständen besteht, kann durch ein äquivalentes Netzwerk mit einer einzelnen Spannungsquelle namens Thevenins Spannung (Vthv) und einem einzelnen Widerstand namens (Rthv) ersetzt werden.
Thevenins Satz
Die obige Abbildung erklärt, wie dieser Satz für die Schaltungsanalyse anwendbar ist. Die Vinens-Spannung wird nach der angegebenen Formel zwischen den Klemmen A und B berechnet, indem die Schleife an den Klemmen A und B unterbrochen wird. Außerdem wird der Vinens-Widerstand oder der äquivalente Widerstand durch Kurzschließen von Spannungsquellen und Leerlaufstromquellen berechnet, wie in der Abbildung gezeigt.
Dieser Satz kann sowohl auf lineare als auch auf bilaterale Netzwerke angewendet werden. Es wird hauptsächlich zur Messung des Widerstands mit einer Wheatstone-Brücke verwendet.
3. Nortons Satz
Dieser Satz besagt, dass jede lineare Schaltung, die mehrere Energiequellen und Widerstände enthält, durch einen einzelnen Konstantstromgenerator parallel zu einem einzelnen Widerstand ersetzt werden kann.
Nortons Theorem
Dies ist auch dasselbe wie das des Thevinens-Theorems, in dem wir Thevinens-Äquivalentspannungs- und Widerstandswerte finden, aber hier werden Stromäquivalentwerte bestimmt. Der Prozess zum Finden dieser Werte ist wie im Beispiel in der obigen Abbildung dargestellt dargestellt.
4. Satz der maximalen Leistungsübertragung
Dieser Satz erklärt die Bedingung für die maximale Leistungsübertragung auf die Last unter verschiedenen Schaltungsbedingungen. Der Satz besagt, dass die Leistungsübertragung einer Quelle auf eine Last in einem Netzwerk maximal ist, wenn der Lastwiderstand gleich dem Innenwiderstand der Quelle ist. Bei Wechselstromkreisen sollte die Lastimpedanz für eine maximale Leistungsübertragung mit der Quellenimpedanz übereinstimmen, auch wenn die Last unterschiedlich betrieben wird Leistungsfaktoren .
Satz der maximalen Leistungsübertragung
Zum Beispiel zeigt die obige Abbildung ein Schaltbild, bei dem eine Schaltung unter Verwendung des Theveninschen Theorems bis zu einem Quellenpegel mit Innenwiderstand vereinfacht wird. Die Kraftübertragung ist maximal, wenn dieser Thevinens-Widerstand gleich dem Lastwiderstand ist. Die praktische Anwendung dieses Theorems umfasst ein Audiosystem, bei dem der Widerstand des Lautsprechers an den angepasst werden muss Audio-Leistungsverstärker um maximale Leistung zu erhalten.
5. Reziprozitätssatz
Der Reziprozitätssatz hilft, die andere entsprechende Lösung auch ohne weitere Arbeit zu finden, sobald die Schaltung für eine Lösung analysiert wurde. Der Satz besagt, dass in einem linearen passiven bilateralen Netzwerk die Anregungsquelle und ihre entsprechende Antwort ausgetauscht werden können.
Reziprozitätssatz
In der obigen Abbildung ist der Strom im R3-Zweig I3 mit einer einzelnen Quelle Vs. Wenn diese Quelle durch den R3-Zweig ersetzt wird und die Quelle am ursprünglichen Ort kurzgeschlossen wird, ist der vom ursprünglichen Ort I1 fließende Strom der gleiche wie der von I3. Auf diese Weise können wir entsprechende Lösungen für die Schaltung finden, sobald die Schaltung mit einer Lösung analysiert wurde.
6. Kompensationssatz
Kompensationssatz
Wenn in einem bilateralen aktiven Netzwerk der Impedanzbetrag vom ursprünglichen Wert auf einen anderen Wert mit einem Strom von I geändert wird, sind die resultierenden Änderungen, die in anderen Zweigen auftreten, dieselben wie diejenigen, die durch die Injektionsspannungsquelle verursacht worden wären in dem modifizierten Zweig mit einem negativen Vorzeichen, dh minus des Spannungsstroms und des geänderten Impedanzprodukts. Die vier oben angegebenen Abbildungen zeigen, wie dieser Kompensationssatz bei der Analyse der Schaltungen anwendbar ist.
7. Satz von Millman
Millmans Satz
Dieser Satz besagt, dass, wenn eine beliebige Anzahl von Spannungsquellen mit endlichem Innenwiderstand parallel arbeitet, diese durch eine einzelne Spannungsquelle mit seriell äquivalenter Impedanz ersetzt werden können. Die äquivalente Spannung für diese parallelen Quellen mit internen Quellen in Millmans Satz wird nach der unten angegebenen Formel berechnet, die in der obigen Abbildung dargestellt ist.
8. Tellegens Theorem
Tellegens Theorem
Dieser Satz gilt für Schaltungen mit linearen oder nichtlinearen, passiven oder aktiven und hysterischen oder nicht hysterischen Netzwerken. Es besagt, dass die Summe der Momentanleistung in der Schaltung mit n Anzahl von Zweigen Null ist.
9. Substitutionssatz
Dieser Satz besagt, dass jeder Zweig in einem Netzwerk durch einen anderen Zweig ersetzt werden kann, ohne die Ströme und Spannungen im gesamten Netzwerk zu stören, vorausgesetzt, der neue Zweig hat den gleichen Satz von Klemmenspannungen und Strömen wie der ursprüngliche Zweig. Der Substitutionssatz kann sowohl in linearen als auch in nichtlinearen Schaltungen verwendet werden.
10. Millers Theorem
Millers Theorem
Dieser Satz besagt, dass in einer linearen Schaltung, wenn ein Zweig mit einer Impedanz Z existiert, die zwischen zwei Knoten mit Knotenspannungen verbunden ist, dieser Zweig durch zwei Zweige ersetzt werden kann, die die entsprechenden Knoten durch zwei Impedanzen mit der Erde verbinden. Die Anwendung dieses Theorems ist nicht nur ein effektives Werkzeug zum Erstellen eines Ersatzschaltbilds, sondern auch ein Werkzeug zum Entwerfen modifizierter Zusatzschaltungen elektronische Schaltkreise durch Impedanz.
Dies sind alles grundlegende Netzwerksätze, die in der elektrischen oder elektronischen Schaltungsanalyse weit verbreitet sind. Wir hoffen, dass Sie einige grundlegende Ideen zu all diesen Theoremen haben.
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Bildnachweis
- Super Position Theorem von keywon
- Thevenins Theorem von Hyperphysik
- Nortons Theorem von Hyperphysik
- Maximaler Kraftübertragungssatz von allaboutcircuits
- Reziprozitätssatz von netlecturer
- Tellegens & Kompensationssatz von electronicspani
- Millmans Theorem von myelektrisch
- Millers Theorem von
