Przedmioty:
- Harmonogram wymiany Thevenina
- Schemat 1
- Schemat 2
Harmonogram wymiany Thevenina:
Twierdzenie Thevenina jest szeroko stosowanym narzędziem do upraszczania złożonych obwodów. Dowolny obwód z jednym lub większą liczbą źródeł napięcia z numerem rezystory, można zastąpić 1 źródłem napięcia Eth i 1 rezystancją wewnętrzną Rth. Obliczone Eth i Rth są ważne dla ostatecznego określenia napięć na rezystorach i prądu w obwodzie.
Schemat 1:
Harmonogram wymiany Thevenina pokazano poniżej. Eth reprezentuje źródło napięcia, a Rth oznacza rezystancję zastępczą. Dowolny schemat z wieloma źródłami napięcia i wieloma rezystorami można uprościć do tego schematu.
Ten schemat z 2 źródłami napięcia i 3 rezystorami jest obliczany i upraszczany do schematu wymiany Thevenina. W kolejnych krokach obliczane są napięcia i prądy na wykresie, aby wyznaczyć napięcie UAB (napięcie w punktach A i B).
Krok 1:
Niektórzy rezystancja zastępcza poniższego schematu, gdzie UB2 jest zwarty. Wzory pokazują wpływ rezystancji zastępczej i prądu.
Zwarcie jednego źródła napięcia. W tym przypadku Ub2 (patrz obrazek poniżej). Usuń źródło napięcia ze schematu. Ze źródła napięcia Ub1 płynie prąd o natężeniu 0,8 A. Najpierw należy obliczyć napięcie na rezystorze R1, ponieważ prąd napotyka je jako pierwszy.
Ważne jest, aby nie obliczać UR2 tak samo jak UR1, ponieważ napięcie UR1 nadal trzeba odjąć. Dzieje się tak, ponieważ odbiorcy tracą napięcie. Na początku wykresu napięcie wynosi 12 woltów, ale po osiągnięciu minusa napięcie powinno wynosić 0 woltów. Nie inaczej jest w przypadku prądu! Cały prąd wypływający z akumulatora jest rozprowadzany po całym obwodzie i powraca do punktu ujemnego akumulatora.
Krok 2:
Tutaj Ub1 zostało teraz usunięte ze schematu, a Ub2 zostało zastąpione. Teraz należy określić rezystancję zastępczą i prąd ze względu na Ub2.
Krok 3:
Teraz czas przywrócić harmonogram do pierwotnego stanu:
Pokazano kierunek przepływu na obu wykresach; zielony pierwszego i czerwony drugiego diagramu. Jeśli kierunki przepływu są przeciwne (strzałki są zwrócone do siebie), wówczas nastąpi przepływ wypadkowy.
0,2 A w prawo i 0,8 A w lewo: zapewnia, że 0,6 A pójdzie w lewo (po prostu odejmując 0,8 i 0,2).
0,4 A w prawo i 0,4 A w lewo: znoszą się wzajemnie. Wynikowy prąd wynosi 0.
Znany jest prąd płynący przez rezystor R2. Teraz można zmierzyć napięcie UAB. Napięcie UAB jest równoległe do R2, więc są takie same. Zasadniczo mierzone jest teraz także powstałe napięcie na R2: UAB = UR2.
Krok 4:
Aby utworzyć harmonogram wymiany Thevenina, należy jeszcze wykonać krok 4. Wiadomo, że UAB jest otwarty. Nazywa się to również napięciem na zacisku rozwartym, Eth lub Uth (w tym przykładzie obliczeń użyto Eth). Eth reprezentuje szczep Thevenin.
Oblicz Rth:
Et jest znany. Zatem w ostatecznym harmonogramie wymiany Thevenina należy wskazać Eth i Rth:
Poniższy diagram przedstawia oficjalny harmonogram wymiany Thevenina. Dowolny schemat z jednym lub większą liczbą źródeł napięcia i rezystorów można uprościć do tego schematu:
Et = 6 woltów
Rth = 3,3 kΩ
Schemat 2:
Poniżej znajduje się schemat z 2 źródłami napięcia (Ub1 o napięciu 12,6 V i Ub2 o napięciu 16,8 V). Należy wyznaczyć napięcie UAB (czyli napięcie na niebieskich kropkach). Poniższe kroki obliczają napięcia na rezystorach i prądy w całym obwodzie. Następnie można ponownie obliczyć napięcie na zaciskach A i B.
Zwarcie 1 źródła napięcia. W tym przypadku U2. Usuń źródło napięcia ze schematu. Ze źródła napięcia Ub1 płynie prąd o natężeniu 1,5 A. Najpierw należy obliczyć napięcie na rezystorze R1, ponieważ prąd napotyka je jako pierwszy.
Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. Ut elit tellus, luctus, gdzie indziej niesklasyfikowany, matus, pulvinar dapibus leo.
Krok 2:
Określ rezystancję zastępczą na podstawie poniższego wykresu. Tutaj Ub1 zostało teraz usunięte ze schematu, a Ub2 zostało zastąpione. W tym przypadku rezystor zastępczy jest ponownie
Krok 3:
Teraz czas przywrócić harmonogram do pierwotnego stanu:
Na podstawie tych danych można obliczyć napięcie UAB. Przez rezystor R0,7 o wartości 1 kΩ płynie prąd o natężeniu 3,5 mA. Ponieważ lewa część wykresu (część Ub1) jest obwodem zamkniętym, UAB jest obliczane przy użyciu napięcia Ub1. Ub2 nie uczestniczy teraz, bo to kolejny zamknięty krąg. Łatwo to zobaczyć stosując Kirchhoffa: Wszystkie napięcia w obwodzie zamkniętym są równe 0. Możemy to udowodnić:
Oblicz napięcie UAB:
Powiązane strony:
