Předměty:
- Harmonogram výměny Thevenin
- Schéma 1
- Schéma 2
Harmonogram výměny Thevenin:
Theveninův teorém je široce používaný nástroj pro zjednodušení složitých obvodů. Libovolný obvod s jedním nebo více zdroji napětí s číslem rezistory, lze nahradit 1 zdrojem napětí Eth a 1 vnitřním odporem Rth. Eth a Rth, které jsou vypočteny, jsou důležité pro konečné určení napětí na odporech a proudu procházejícího obvodem.
Schéma 1:
Harmonogram výměny Theveninu je uveden níže. Eth představuje zdroj napětí a Rth představuje náhradní odpor. Na toto schéma lze zjednodušit jakékoli schéma s více zdroji napětí a více odpory.
Toto schéma se 2 zdroji napětí a 3 odpory je vypočteno a zjednodušeno do schématu náhrady Thevenin. V dalších krocích jsou vypočtena napětí a proudy v diagramu pro určení napětí UAB (napětí v bodech A a B).
Krok 1:
Určitý výměnný odpor níže uvedeného schématu, kde je UB2 zkratován. Vzorce ukazují vliv náhradního odporu a proudu.
Zkrat jednoho zdroje napětí. V tomto případě Ub2 (viz obrázek níže). Odstraňte zdroj napětí ze schématu. Ze zdroje napětí Ub1 teče proud 0,8 A. Nejprve je nutné vypočítat napětí na rezistoru R1, protože proud na něj narazí jako první.
Je důležité nepočítat UR2 stejně jako UR1, protože napětí UR1 je ještě potřeba odečíst. Důvodem je ztráta napětí u spotřebitelů. Na začátku diagramu je napětí 12 voltů, ale když je dosaženo mínus, napětí by mělo být 0 voltů. To není případ elektřiny! Veškerý proud, který opouští baterii, je distribuován po celém obvodu a vrací se zpět na záporu baterie.
Krok 2:
Zde byl nyní Ub1 z diagramu odstraněn a Ub2 nahrazen. Nyní je třeba určit náhradní odpor a proud v důsledku Ub2.
Krok 3:
Nyní je čas vrátit rozvrh do původního stavu:
Je znázorněn směr proudění obou diagramů; zelená na prvním a červená na druhém diagramu. Jsou-li směry proudění opačné (šipky jsou proti sobě), dojde k výslednému proudění.
0,2 A doprava a 0,8 A doleva: zajišťuje, že 0,6 A jde doleva (prostým odečtením 0,8 a 0,2).
0,4 A doprava a 0,4 A doleva: vzájemně se vyrušte. Výsledný proud je 0.
Proud přes rezistor R2 je znám. Nyní lze měřit napětí UAB. Napětí UAB je paralelní s R2, takže jsou stejné. V zásadě se nyní měří také výsledné napětí na R2: UAB = UR2.
Krok 4:
Chcete-li vytvořit plán výměny Thevenin, je stále třeba provést krok 4. UAB open je známý. Toto se také nazývá napětí na otevřené svorce, Eth nebo Uth (v tomto příkladu výpočtu se používá Eth). Eth představuje kmen Thevenin.
Vypočítejte Rth:
Eth je známá. Takže v konečném plánu výměny Thevenin by měly být uvedeny Eth a Rth:
Níže uvedený diagram ukazuje plán výměny Thevenin tak, jak je oficiálně zamýšlen. Jakékoli schéma s jedním nebo více zdroji napětí a odpory lze zjednodušit na toto schéma:
Eth = 6 voltů
Rth = 3,3 kΩ
Schéma 2:
Níže je schéma se 2 zdroji napětí (Ub1 12,6V a Ub2 16,8V). Musí být určeno napětí UAB (tj. napětí na modrých tečkách). Následující kroky vypočítají napětí na rezistorech a proudy v celém obvodu. Napětí na A a B lze poté znovu vypočítat.
Zkrat 1 zdroje napětí. V tomto případě Ub2. Odstraňte zdroj napětí ze schématu. Ze zdroje napětí Ub1 teče proud 1,5 A. Nejprve je nutné vypočítat napětí na rezistoru R1, protože proud na něj narazí jako první.
Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. Ut elit tellus, luctus jn ullamcorper mattis, pulvinar dapibus leo.
Krok 2:
Z níže uvedeného diagramu určete náhradní odpor. Zde byl nyní Ub1 z diagramu odstraněn a Ub2 nahrazen. V tomto případě je opět náhradní rezistor
Krok 3:
Nyní je čas vrátit rozvrh do původního stavu:
Pomocí těchto údajů lze vypočítat napětí UAB. Přes rezistor R0,7 1kΩ protéká proud 3,5mA. Protože levá část diagramu (část Ub1) je uzavřený obvod, je UAB počítáno s napětím Ub1. Ub2 se nyní neúčastní, protože toto je další uzavřený kruh. To lze snadno vidět aplikací Kirchhoff: Všechna napětí v uzavřeném obvodu jsou rovna 0. Můžeme to dokázat:
Vypočítejte napětí UAB:
Související stránky:
