فاعل، موضوع:
- برنامه تعویض Thevenin
- طرحواره 1
- طرحواره 2
برنامه تعویض Thevenin:
قضیه Thevenin ابزاری پرکاربرد برای ساده کردن مدارهای پیچیده است. هر مدار با یک یا چند منبع ولتاژ با یک عدد مقاومت ها، می تواند با 1 منبع ولتاژ Eth و 1 مقاومت داخلی Rth جایگزین شود. Eth و Rth که محاسبه می‌شوند برای تعیین ولتاژ در مقاومت‌ها و جریان عبوری از مدار مهم هستند.
طرح 1:
برنامه تعویض Thevenin در زیر نشان داده شده است. Eth نشان دهنده منبع ولتاژ و Rth نشان دهنده مقاومت جایگزینی است. هر طرحی با چندین منبع ولتاژ و چندین مقاومت را می توان به این طرح ساده کرد.
این طرح با 2 منبع ولتاژ و 3 مقاومت محاسبه و در طرح جایگزینی Thevenin ساده شده است. در مراحل بعدی، ولتاژها و جریان های موجود در نمودار برای تعیین ولتاژ UAB (ولتاژ در نقاط A و B) محاسبه می شود.
مرحله 1:
مسلم - قطعی مقاومت جایگزینی از نمودار زیر که در آن UB2 اتصال کوتاه دارد. فرمول ها اثر مقاومت جایگزینی و جریان را نشان می دهند.
اتصال کوتاه یک منبع ولتاژ. در این مورد Ub2 (تصویر زیر را ببینید). منبع ولتاژ را از نمودار حذف کنید. جریان 1 A از منبع ولتاژ Ub0,8 جریان می یابد. ابتدا باید ولتاژ مقاومت R1 محاسبه شود، زیرا جریان ابتدا با آن مواجه می شود.
مهم است که UR2 را مانند UR1 محاسبه نکنید، زیرا ولتاژ UR1 هنوز باید کم شود. این به این دلیل است که ولتاژ توسط مصرف کنندگان از بین می رود. در ابتدای نمودار ولتاژ 12 ولت است، اما زمانی که منهای به دست آمد ولتاژ باید 0 ولت باشد. در مورد برق اینطور نیست! تمام جریانی که از باتری خارج می شود در کل مدار توزیع می شود و در منفی باتری با هم باز می گردد.
مرحله 2:
در اینجا Ub1 اکنون از نمودار حذف شده و Ub2 جایگزین شده است. اکنون مقاومت جایگزینی و جریان ناشی از Ub2 باید مشخص شود.
مرحله 3:
اکنون زمان بازگرداندن برنامه به حالت اولیه است:
جهت جریان هر دو نمودار نشان داده شده است. سبز نمودار اول و قرمز نمودار دوم. اگر جهت جریان مخالف باشد (فلش ها رو به روی هم باشند)، در نتیجه یک جریان وجود خواهد داشت.
0,2 A به راست و 0,8 A به چپ: تضمین می کند که 0,6 A به سمت چپ می رود (به سادگی با کم کردن 0,8 و 0,2).
0,4 A به راست و 0,4 A به چپ: یکدیگر را لغو کنید. جریان حاصل 0 است.
جریان عبوری از مقاومت R2 مشخص است. اکنون ولتاژ UAB قابل اندازه گیری است. ولتاژ UAB موازی با R2 است، بنابراین آنها یکسان هستند. در اصل، ولتاژ حاصل از R2 اکنون نیز اندازه گیری می شود: UAB = UR2.
مرحله 4:
برای ایجاد یک برنامه تعویض Thevenin، مرحله 4 هنوز باید انجام شود. UAB باز شناخته شده است. این ولتاژ پایانه باز، Eth یا Uth نیز نامیده می شود (Eth در این مثال محاسبه استفاده می شود). Eth نشان دهنده سویه Thevenin است.
محاسبه Rth:
Eth شناخته شده است. بنابراین در برنامه نهایی جایگزینی Thevenin، Eth و Rth باید نشان داده شوند:
نمودار زیر برنامه تعویض Thevenin را همانطور که به طور رسمی در نظر گرفته شده است نشان می دهد. هر طرحی با یک یا چند منبع ولتاژ و مقاومت را می توان به این طرح ساده کرد:
Eth = 6 ولت
Rth = 3,3 کیلو اهم
طرح 2:
در زیر نموداری با 2 منبع ولتاژ (Ub1 از 12,6v و Ub2 از 16,8v) ارائه شده است. ولتاژ UAB باید تعیین شود (یعنی ولتاژ روی نقاط آبی). مراحل زیر ولتاژ مقاومت ها و جریان های کل مدار را محاسبه می کند. سپس می توان ولتاژ دو طرف A و B را دوباره محاسبه کرد.
منبع ولتاژ اتصال کوتاه 1. در این مورد Ub2. منبع ولتاژ را از نمودار حذف کنید. جریان 1 A از منبع ولتاژ Ub1,5 جریان می یابد. ابتدا باید ولتاژ مقاومت R1 محاسبه شود، زیرا جریان ابتدا با آن مواجه می شود.
Lorem ipsum dolor sit amet ، consitetur adipiscing elit. Ut elit tellus، luctus nec ullamcorper mattis، pulvinar dapibus leo.
مرحله 2:
مقاومت جایگزینی را از نمودار زیر تعیین کنید. در اینجا Ub1 اکنون از نمودار حذف شده و Ub2 جایگزین شده است. در این مورد مقاومت جایگزین دوباره است
مرحله 3:
اکنون زمان بازگرداندن برنامه به حالت اولیه است:
با این داده ها می توان ولتاژ UAB را محاسبه کرد. جریان 0,7 میلی آمپر از مقاومت 1 کیلو اهم R3,5 عبور می کند. از آنجایی که قسمت چپ نمودار (قسمت Ub1) یک مدار بسته است، UAB با ولتاژ Ub1 محاسبه می شود. Ub2 در حال حاضر شرکت نمی کند، زیرا این یک حلقه بسته دیگر است. این را با اعمال Kirchhoff به راحتی می توان فهمید: همه ولتاژها در یک مدار بسته برابر با 0 هستند. ما می توانیم این را ثابت کنیم:
محاسبه ولتاژ UAB:
صفحات مرتبط:
