Tárgyak:
- Thevenin csere ütemezése
- 1. séma
- 2. séma
Thevenin csere ütemezése:
A Thevenin-tétel egy széles körben használt eszköz az összetett áramkörök egyszerűsítésére. Bármely áramkör egy vagy több számmal ellátott feszültségforrással ellenállások, 1 db Eth feszültségforrással és 1 db Rth belső ellenállással helyettesíthető. A kiszámított Eth és Rth fontosak az ellenállásokon átívelő feszültségek és az áramkörön áthaladó áram végső meghatározásához.
1. séma:
A Thevenin pótlási ütemterve az alábbiakban látható. Az Eth a feszültségforrást, az Rth pedig a csereellenállást jelenti. Bármilyen séma több feszültségforrással és több ellenállással egyszerűsíthető erre a sémára.
Ezt a 2 feszültségforrást és 3 ellenállást tartalmazó sémát a Thevenin cseresémává számítják és egyszerűsítik. A következő lépésekben a diagramon szereplő feszültségek és áramok kiszámítása az UAB feszültség (az A és B pont feszültsége) meghatározására történik.
1 lépés:
Bizonyos csere ellenállás az alábbi diagramon, ahol az UB2 rövidre van zárva. A képletek a helyettesítő ellenállás és az áram hatását mutatják.
Egy feszültségforrás rövidre zárása. Ebben az esetben Ub2 (lásd az alábbi képet). Távolítsa el a feszültségforrást a diagramról. Az Ub1 feszültségforrásból 0,8 A áram folyik. Először az R1 ellenálláson lévő feszültséget kell kiszámítani, mivel az áram először találkozik vele.
Fontos, hogy az UR2-t ne ugyanúgy számítsuk ki, mint az UR1-et, mert az UR1 feszültséget még ki kell vonni. Ennek az az oka, hogy a fogyasztók elveszítik a feszültséget. A diagram elején a feszültség 12 Volt, de a mínusz elérésekor a feszültségnek 0 Voltnak kell lennie. Az elektromosságnál ez nem így van! Minden áram, amely elhagyja az akkumulátort, eloszlik a teljes áramkörön, és az akkumulátor negatív oldalán jön vissza.
2 lépés:
Itt az Ub1-et eltávolították a diagramból, és az Ub2-t lecserélték. Most meg kell határozni az Ub2 miatti csereellenállást és áramerősséget.
3 lépés:
Itt az ideje, hogy visszaállítsa az ütemezést az eredeti állapotába:
Mindkét diagram áramlási iránya látható; az első diagram zöldje és a második diagram pirosa. Ha az áramlási irányok ellentétesek (a nyilak egymás felé néznek), akkor áramlás következik be.
0,2 A jobbra és 0,8 A balra: biztosítja, hogy 0,6 A balra kerüljön (egyszerű 0,8 és 0,2 kivonásával).
0,4 A jobbra és 0,4 A balra: kioltják egymást. A kapott áram 0.
Az R2 ellenálláson áthaladó áram ismert. Most az UAB feszültség mérhető. Az UAB feszültség párhuzamos az R2-vel, tehát azonosak. Elvileg most az R2-n keletkező feszültséget is megmérjük: UAB = UR2.
4 lépés:
A Thevenin csereütemezés létrehozásához a 4. lépést még el kell végezni. Az UAB open ismert. Ezt nyitott kapocsfeszültségnek is nevezik, Eth vagy Uth (ebben a számítási példában az Eth-t használjuk). Az Eth a Thevenin törzset képviseli.
Rth kiszámítása:
Eth ismert. Tehát a Thevenin végleges helyettesítési ütemtervében fel kell tüntetni az Eth-t és az Rth-t:
Az alábbi diagram a Thevenin csere ütemezését mutatja, ahogyan azt hivatalosan tervezték. Bármely séma egy vagy több feszültségforrással és ellenállással leegyszerűsíthető erre a sémára:
Eth = 6 volt
Rth = 3,3 kΩ
2. séma:
Az alábbiakban egy diagram látható 2 feszültségforrással (1 V-os Ub12,6 és 2 V-os Ub16,8). Meg kell határozni az UAB feszültséget (azaz a kék pontokon lévő feszültséget). A következő lépések kiszámítják az ellenállásokon lévő feszültségeket és a teljes áramkörön áthaladó áramokat. Az A és B közötti feszültség ezután újra kiszámítható.
Rövidzárlat 1 feszültségforrás. Ebben az esetben az Ub2. Távolítsa el a feszültségforrást a diagramról. Az Ub1 feszültségforrásból 1,5 A áram folyik. Először az R1 ellenálláson lévő feszültséget kell kiszámítani, mivel az áram először találkozik vele.
Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. Ut elit tellus, null luctus ullamcorper mattis, pulvinar dapibus leo.
2 lépés:
Határozza meg a csereellenállást az alábbi diagram alapján. Itt az Ub1-et eltávolították a diagramból, és az Ub2-t lecserélték. Ebben az esetben a csereellenállás újra
3 lépés:
Itt az ideje, hogy visszaállítsa az ütemezést az eredeti állapotába:
Ezekkel az adatokkal az UAB feszültség kiszámítható. A 0,7 kΩ-os R1 ellenálláson 3,5 mA áram folyik. Mivel a diagram bal oldali része (Ub1 része) zárt áramkör, az UAB-t az Ub1 feszültségével számoljuk. Az Ub2 most nem vesz részt, mert ez egy újabb zárt kör. Ez könnyen belátható Kirchhoff alkalmazásával: Zárt áramkörben minden feszültség egyenlő 0-val. Ezt bebizonyíthatjuk:
Az UAB feszültség kiszámítása:
Kapcsolódó oldalak:
