Aiheet:
- Theveninin vaihtoaikataulu
- Kaavio 1
- Kaavio 2
Theveninin vaihtoaikataulu:
Thevenin-lause on laajalti käytetty työkalu monimutkaisten piirien yksinkertaistamiseen. Mikä tahansa piiri, jossa on yksi tai useampi jännitelähde numerolla vastukset, voidaan korvata 1 jännitelähteellä Eth ja 1 sisäisellä resistanssilla Rth. Lasketut Eth ja Rth ovat tärkeitä vastusten ylittävien jännitteiden ja piirin läpi kulkevan virran määrittämiseksi.
Kaavio 1:
Theveninin vaihtoaikataulu on esitetty alla. Eth edustaa jännitelähdettä ja Rth edustaa vaihtovastusta. Mikä tahansa järjestelmä, jossa on useita jännitelähteitä ja useita vastuksia, voidaan yksinkertaistaa tähän malliin.
Tämä kaavio, jossa on 2 jännitelähdettä ja 3 vastusta, lasketaan ja yksinkertaistetaan Thevenin-korvauskaavioksi. Seuraavissa vaiheissa kaavion jännitteet ja virrat lasketaan jännitteen UAB (pisteiden A ja B jännite) määrittämiseksi.
Vaihe 1:
Varma vaihtovastus alla olevasta kaaviosta, jossa UB2 on oikosulussa. Kaavat osoittavat vaihtovastuksen ja virran vaikutuksen.
Oikosulje yksi jännitelähde. Tässä tapauksessa Ub2 (katso kuva alla). Poista jännitelähde kaaviosta. Jännitelähteestä Ub1 virtaa 0,8 A. Ensin on laskettava vastuksen R1 jännite, koska virta kohtaa sen ensin.
On tärkeää, ettei UR2 lasketa samalla tavalla kuin UR1, koska jännite UR1 on vielä vähennettävä. Tämä johtuu siitä, että kuluttajat menettävät jännitettä. Kaavion alussa jännite on 12 volttia, mutta kun miinus saavutetaan, jännitteen tulee olla 0 volttia. Tämä ei koske sähköä! Kaikki akusta lähtevä virta jakautuu koko piirille ja palaa yhteen akun negatiivisella puolella.
Vaihe 2:
Tässä Ub1 on nyt poistettu kaaviosta ja Ub2 on korvattu. Nyt on määritettävä Ub2:n aiheuttama korvaava resistanssi ja virta.
Vaihe 3:
Nyt on aika palauttaa aikataulu alkuperäiseen tilaan:
Molempien kaavioiden virtaussuunta on esitetty; ensimmäisen kaavion vihreä ja toisen kaavion punainen. Jos virtaussuunnat ovat vastakkaiset (nuolet ovat vastakkain), tuloksena on virtaus.
0,2 A oikealle ja 0,8 A vasemmalle: varmistaa, että 0,6 A menee vasemmalle (vähentämällä 0,8 ja 0,2).
0,4 A oikealle ja 0,4 A vasemmalle: kumoavat toisensa. Tuloksena oleva virta on 0.
Vastuksen R2 yli kulkeva virta tunnetaan. Nyt UAB-jännite voidaan mitata. Jännite UAB on rinnakkainen R2:n kanssa, joten ne ovat samat. Periaatteessa mitataan nyt myös tuloksena oleva jännite R2:n yli: UAB = UR2.
Vaihe 4:
Jotta voit luoda Thevenin-korvausaikataulun, vaihe 4 on vielä suoritettava. UAB open on tiedossa. Tätä kutsutaan myös avoimeksi napajännitteeksi, Eth tai Uth (että käytetään tässä laskentaesimerkissä). Eth edustaa Thevenin-kantaa.
Laske Rth:
Eth tunnetaan. Joten lopullisessa Thevenin-korvausaikataulussa Eth ja Rth tulisi ilmoittaa:
Alla oleva kaavio näyttää Theveninin vaihtoaikataulun sellaisena kuin se on virallisesti tarkoitettu. Mikä tahansa järjestelmä, jossa on yksi tai useampi jännitelähde ja vastus, voidaan yksinkertaistaa tähän kaavioon:
Eth = 6 volttia
Rth = 3,3 kΩ
Kaavio 2:
Alla on kaavio kahdesta jännitelähteestä (Ub2 1 V ja Ub12,6 2 V). Jännite UAB on määritettävä (eli sinisten pisteiden jännite). Seuraavat vaiheet laskevat vastusten jännitteet ja koko piirin läpi kulkevat virrat. Jännite A:n ja B:n välillä voidaan sitten laskea uudelleen.
Oikosulku 1 jännitelähde. Tässä tapauksessa Ub2. Poista jännitelähde kaaviosta. Jännitelähteestä Ub1 tulee 1,5 A virta. Ensin on laskettava vastuksen R1 jännite, koska virta kohtaa sen ensin.
Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. Ut elit tellus, luctus nec necullullcorper mattis, pulvinar dapibus leo.
Vaihe 2:
Määritä vaihtovastus alla olevasta kaaviosta. Tässä Ub1 on nyt poistettu kaaviosta ja Ub2 on korvattu. Tässä tapauksessa vaihtovastus on jälleen
Vaihe 3:
Nyt on aika palauttaa aikataulu alkuperäiseen tilaan:
Näillä tiedoilla voidaan laskea jännite UAB. 0,7 kΩ vastuksen R1 yli kulkee 3,5 mA:n virta. Koska kaavion vasen osa (Ub1:n osa) on suljettu piiri, UAB lasketaan Ub1:n jännitteellä. Ub2 ei osallistu nyt, koska tämä on toinen suljettu ympyrä. Tämä on helppo nähdä Kirchhoffin avulla: Kaikki suljetun piirin jännitteet ovat yhtä suuria kuin 0. Voimme todistaa tämän:
Laske jännite UAB:
Aiheeseen liittyvät sivut:
