emner:
- Thevenin udskiftningsplan
- Skema 1
- Skema 2
Thevenin udskiftningsplan:
Thevenin-sætningen er et meget brugt værktøj til at forenkle komplekse kredsløb. Ethvert kredsløb med en eller flere spændingskilder med et nummer modstande, kan erstattes af 1 spændingskilde Eth og 1 intern modstand Rth. Eth og Rth, der beregnes, er vigtige for i sidste ende at bestemme spændingerne over modstandene og strømmen gennem kredsløbet.
Skema 1:
En udskiftningsplan for Thevenin er vist nedenfor. Eth repræsenterer spændingskilden og Rth repræsenterer udskiftningsmodstanden. Ethvert skema med flere spændingskilder og flere modstande kan forenkles til dette skema.
Dette skema med 2 spændingskilder og 3 modstande er beregnet og forenklet til Thevenin-udskiftningsskemaet. I de næste trin beregnes spændingerne og strømmene i diagrammet for at bestemme spændingen UAB (spændingen i punkt A og B).
Trin 1:
Bestemte udskiftningsmodstand af nedenstående diagram, hvor UB2 er kortsluttet. Formlerne viser effekten af udskiftningsmodstanden og strømmen.
Kortslut én spændingskilde. I dette tilfælde Ub2 (se billedet nedenfor). Fjern spændingskilden fra diagrammet. Strømmen på 1 A løber fra spændingskilden Ub0,8. Først skal spændingen over modstand R1 beregnes, fordi strømmen møder den først.
Det er vigtigt ikke at beregne UR2 det samme som UR1, fordi spændingen UR1 stadig skal trækkes fra. Dette skyldes, at spændingen tabes af forbrugerne. I begyndelsen af diagrammet er spændingen 12 Volt, men når minus er nået, skal spændingen være 0 Volt. Sådan er det ikke med elektricitet! Al strøm, der forlader batteriet, fordeles over hele kredsløbet og samles igen ved batteriets minus.
Trin 2:
Her er Ub1 nu fjernet fra diagrammet og Ub2 er blevet erstattet. Nu skal udskiftningsmodstanden og strømmen på grund af Ub2 bestemmes.
Trin 3:
Nu er det tid til at gendanne tidsplanen til dens oprindelige tilstand:
Strømningsretningen for begge diagrammer er vist; det grønne i det første og det røde i det andet diagram. Hvis strømningsretningerne er modsatte (pilene vender mod hinanden), så vil der være et resulterende flow.
0,2 A til højre og 0,8 A til venstre: sikrer, at 0,6 A går til venstre (ved blot at trække 0,8 og 0,2 fra).
0,4 A til højre og 0,4 A til venstre: ophæver hinanden. Den resulterende strøm er 0.
Strømmen over modstand R2 er kendt. Nu kan spændingen UAB måles. Spændingen UAB er parallel med R2, så de er ens. I princippet måles den resulterende spænding over R2 nu også: UAB = UR2.
Trin 4:
For at oprette en Thevenin-erstatningsplan skal trin 4 stadig udføres. UAB åben er kendt. Dette kaldes også den åbne klemmespænding, Eth eller Uth (Eth bruges i dette regneeksempel). Eth repræsenterer Thevenin-stammen.
Beregn Rth:
Eth er kendt. Så i den endelige Thevenin-erstatningsplan skal Eth og Rth angives:
Diagrammet nedenfor viser Thevenin-udskiftningsplanen, som den officielt er tiltænkt. Ethvert skema med en eller flere spændingskilder og modstande kan forenkles til dette skema:
Eth = 6 volt
Rth = 3,3 kΩ
Skema 2:
Nedenfor er et diagram med 2 spændingskilder (Ub1 på 12,6v og Ub2 på 16,8v). Spændingen UAB skal bestemmes (dvs. spændingen på de blå prikker). De følgende trin beregner spændingerne over modstandene og strømmene gennem hele kredsløbet. Spændingen over A og B kan så beregnes igen.
Kortslutning 1 spændingskilde. I dette tilfælde Ub2. Fjern spændingskilden fra diagrammet. Strømmen på 1 A løber fra spændingskilden Ub1,5. Først skal spændingen over modstand R1 beregnes, fordi strømmen møder den først.
Lorem ipsum dolor sidder amet, consectetur adipiscing elit. Ut elit tellus, luctus nec ullamcorper mattis, pulvinar dapibus leo.
Trin 2:
Bestem udskiftningsmodstanden ud fra diagrammet nedenfor. Her er Ub1 nu fjernet fra diagrammet og Ub2 er blevet erstattet. I dette tilfælde er udskiftningsmodstanden igen
Trin 3:
Nu er det tid til at gendanne tidsplanen til dens oprindelige tilstand:
Med disse data kan spændingen UAB beregnes. En strøm på 0,7mA flyder over 1kΩ modstanden R3,5. Fordi den venstre del af diagrammet (delen af Ub1) er et lukket kredsløb, beregnes UAB med spændingen af Ub1. Ub2 deltager ikke nu, fordi dette er endnu en lukket kreds. Dette er let at se ved at anvende Kirchhoff: Alle spændinger i et lukket kredsløb er lig med 0. Vi kan bevise dette:
Beregn spænding UAB:
Relaterede sider:
