Предмети:
- График за заместване на Thevenin
- Схема 1
- Схема 2
Схема за заместване на Thevenin:
Теоремата на Тевенен е широко използван инструмент за опростяване на сложни схеми. Всяка верига с един или повече източника на напрежение с номер резистори, може да се замени с 1 източник на напрежение Eth и 1 вътрешно съпротивление Rth. Изчислените Eth и Rth са важни за окончателното определяне на напреженията през резисторите и тока през веригата.
Схема 1:
Схемата за заместване на Thevenin е показана по-долу. Eth представлява източника на напрежение, а Rth представлява заместващото съпротивление. Всяка схема с множество източници на напрежение и множество резистори може да бъде опростена до тази схема.
Тази схема с 2 източника на напрежение и 3 резистора е изчислена и опростена в схемата за заместване на Thevenin. В следващите стъпки напреженията и токовете в диаграмата се изчисляват, за да се определи напрежението UAB (напрежението в точки A и B).
Стъпка 1:
Определено устойчивост на замяна на диаграмата по-долу, където UB2 е късо съединение. Формулите показват ефекта на заместващото съпротивление и тока.
Късо съединение на един източник на напрежение. В този случай Ub2 (вижте изображението по-долу). Премахнете източника на напрежение от диаграмата. Токът от 1 A протича от източника на напрежение Ub0,8. Първо трябва да се изчисли напрежението на резистора R1, тъй като токът го среща първи.
Важно е да не се изчислява UR2 по същия начин като UR1, тъй като напрежението UR1 все още трябва да се извади. Това е така, защото напрежението се губи от консуматорите. В началото на диаграмата напрежението е 12 волта, но при достигане на минуса напрежението трябва да е 0 волта. При електричеството не е така! Целият ток, който напуска батерията, се разпределя по цялата верига и се връща заедно при отрицателния полюс на батерията.
Стъпка 2:
Тук Ub1 вече е премахнат от диаграмата и Ub2 е заменен. Сега трябва да се определи заместващото съпротивление и ток, дължащи се на Ub2.
Стъпка 3:
Сега е време да възстановите графика до първоначалното му състояние:
Показана е посоката на потока на двете диаграми; зеленото на първата и червеното на втората диаграма. Ако посоките на потока са противоположни (стрелките са една срещу друга), тогава ще има резултатен поток.
0,2 A надясно и 0,8 A наляво: гарантира, че 0,6 A отива наляво (чрез просто изваждане на 0,8 и 0,2).
0,4 A вдясно и 0,4 A вляво: компенсират се взаимно. Полученият ток е 0.
Токът през резистор R2 е известен. Сега напрежението UAB може да бъде измерено. Напрежението UAB е успоредно на R2, така че те са еднакви. По принцип резултантното напрежение на R2 вече също се измерва: UAB = UR2.
Стъпка 4:
За да създадете график за заместване на Thevenin, все още трябва да се изпълни стъпка 4. UAB отворен е известен. Това се нарича още напрежение на отворена клема, Eth или Uth (Eth се използва в този пример за изчисление). Eth представлява щама Thevenin.
Изчислете Rth:
Eth е известен. Така че в окончателния график за заместване на Thevenin, Eth и Rth трябва да бъдат посочени:
Диаграмата по-долу показва графика за заместване на Thevenin, както е официално предназначен. Всяка схема с един или повече източници на напрежение и резистори може да бъде опростена до тази схема:
Eth = 6 волта
Rth = 3,3 kΩ
Схема 2:
По-долу има диаграма с 2 източника на напрежение (Ub1 от 12,6v и Ub2 от 16,8v). Трябва да се определи напрежението UAB (т.е. напрежението върху сините точки). Следващите стъпки изчисляват напреженията през резисторите и токовете през цялата верига. След това напрежението между A и B може да бъде изчислено отново.
Късо съединение 1 източник на напрежение. В този случай Ub2. Премахнете източника на напрежение от диаграмата. Токът от 1 A протича от източника на напрежение Ub1,5. Първо трябва да се изчисли напрежението на резистора R1, тъй като токът го среща първи.
Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. Ut elit Tellus, luctus nec ullamcorper mattis, pulvinar dapibus leo.
Стъпка 2:
Определете заместващото съпротивление от диаграмата по-долу. Тук Ub1 вече е премахнат от диаграмата и Ub2 е заменен. В този случай заместващият резистор е отново
Стъпка 3:
Сега е време да възстановите графика до първоначалното му състояние:
С тези данни може да се изчисли напрежението UAB. През резистора R0,7 от 1 kΩ протича ток от 3,5 mA. Тъй като лявата част на диаграмата (частта от Ub1) е затворена верига, UAB се изчислява с напрежението на Ub1. Ub2 сега не участва, защото това е друг затворен кръг. Това е лесно да се види, като се приложи Кирхоф: Всички напрежения в затворена верига са равни на 0. Можем да докажем това:
Изчислете напрежението UAB:
Свързани страници:
