Twierdzenia o obwodach elektrycznych są zawsze przydatne, aby pomóc znaleźć napięcie i prądy w obwodach wielopętlowych. Twierdzenia te wykorzystują do analizy podstawowe reguły lub wzory i podstawowe równania matematyczne podstawowe elementy elektryczne lub elektroniczne parametry, takie jak napięcia, prądy, rezystancja i tak dalej. Te fundamentalne twierdzenia obejmują podstawowe twierdzenia, takie jak twierdzenie o superpozycji, twierdzenie Tellegena, twierdzenie Nortona, twierdzenie o przenoszeniu maksymalnej mocy i twierdzenia Thevenina. Inna grupa twierdzeń o sieci, które są najczęściej używane w procesie analizy obwodów, obejmuje twierdzenie o kompensacji, twierdzenie o podstawianiu, twierdzenie o wzajemności, twierdzenie Millmana i twierdzenie Millera.
Twierdzenia o sieci
Wszystkie twierdzenia dotyczące sieci zostały pokrótce omówione poniżej.
1. Twierdzenie o superpozycji
Twierdzenie o superpozycji to sposób na określenie prądów i napięć obecnych w obwodzie, który ma wiele źródeł (biorąc pod uwagę jedno źródło na raz). Twierdzenie o superpozycji stwierdza, że w sieci liniowej mającej wiele źródeł napięcia lub prądu i rezystancji, prąd płynący przez dowolną gałąź sieci jest sumą algebraiczną prądów wywołanych przez każde ze źródeł działających niezależnie.
Twierdzenie o superpozycji
Twierdzenie o superpozycji jest używane tylko w sieciach liniowych. To twierdzenie jest używane zarówno w obwodach prądu przemiennego, jak i prądu stałego, w których pomaga skonstruować równoważny obwód Thevenina i Nortona.
Na powyższym rysunku obwód z dwoma źródłami napięcia jest podzielony na dwa oddzielne obwody zgodnie ze stwierdzeniem tego twierdzenia. Poszczególne obwody sprawiają, że cały obwód wygląda na prostszy w łatwiejszy sposób. A łącząc te dwa obwody ponownie po indywidualnym uproszczeniu, można łatwo znaleźć parametry, takie jak spadek napięcia na każdej rezystancji, napięcia węzłowe, prądy itp.
2. Twierdzenie Thevenina
Komunikat: Sieć liniowa składająca się z wielu źródeł napięcia i rezystancji może zostać zastąpiona równoważną siecią mającą jedno źródło napięcia zwane napięciem Thevenina (Vthv) i pojedynczą rezystancją zwaną (Rthv).
Twierdzenie Thevenina
Powyższy rysunek wyjaśnia, w jaki sposób to twierdzenie ma zastosowanie do analizy obwodu. Napięcie Thevinens jest obliczane według podanego wzoru między zaciskami A i B poprzez przerwanie pętli na zaciskach A i B. Ponadto, rezystancję Thevinens lub równoważną rezystancję oblicza się przez zwarcie źródeł napięcia i otwarte źródła prądu, jak pokazano na rysunku.
Twierdzenie to można zastosować zarówno do sieci liniowych, jak i dwustronnych. Służy głównie do pomiaru rezystancji za pomocą mostka Wheatstone'a.
3. Twierdzenie Nortona
To twierdzenie stwierdza, że każdy obwód liniowy zawierający kilka źródeł energii i rezystancji można zastąpić pojedynczym generatorem prądu stałego równolegle z pojedynczym rezystorem.
Twierdzenie Nortona
Jest to również to samo, co twierdzenie Thevinensa, w którym znajdujemy równoważne wartości napięcia i rezystancji Thevinensa, ale tutaj określa się równoważne wartości prądu. Proces znajdowania tych wartości jest przedstawiony w przykładzie na powyższym rysunku.
4. Twierdzenie o przenoszeniu maksymalnej mocy
To twierdzenie wyjaśnia warunek maksymalnego przeniesienia mocy do obciążenia w różnych warunkach obwodu. Twierdzenie stwierdza, że przenoszenie mocy ze źródła do obciążenia jest maksymalne w sieci, gdy rezystancja obciążenia jest równa rezystancji wewnętrznej źródła. W przypadku obwodów prądu przemiennego impedancja obciążenia powinna odpowiadać impedancji źródła, aby zapewnić maksymalny transfer mocy, nawet jeśli obciążenie pracuje przy różnych współczynniki mocy .
Twierdzenie o maksymalnym przenoszeniu mocy
Na przykład powyższy rysunek przedstawia schemat obwodu, w którym obwód jest uproszczony do poziomu źródła z oporem wewnętrznym za pomocą twierdzenia Thevenina. Przeniesienie mocy będzie maksymalne, gdy ta rezystancja Thevinens jest równa rezystancji obciążenia. Praktyczne zastosowanie tego twierdzenia obejmuje system audio, w którym opór głośnika musi być dopasowany do wzmacniacz mocy audio aby uzyskać maksymalną wydajność.
5. Twierdzenie o wzajemności
Twierdzenie o wzajemności pomaga znaleźć inne odpowiednie rozwiązanie nawet bez dalszej pracy, gdy obwód zostanie przeanalizowany pod kątem jednego rozwiązania. Twierdzenie stwierdza, że w liniowej pasywnej sieci dwustronnej źródło wzbudzenia i odpowiadająca mu odpowiedź mogą być wymieniane.
Twierdzenie o wzajemności
Na powyższym rysunku prąd w gałęzi R3 wynosi I3 z jednym źródłem Vs. Jeśli to źródło zostanie zastąpione odgałęzieniem R3 i zwiera źródło w pierwotnej lokalizacji, wówczas prąd płynący z pierwotnej lokalizacji I1 jest taki sam, jak z I3. W ten sposób możemy znaleźć odpowiednie rozwiązania dla obwodu po przeanalizowaniu obwodu za pomocą jednego rozwiązania.
6. Twierdzenie o kompensacji
Twierdzenie o kompensacji
W dowolnej dwustronnej sieci aktywnej, jeśli wielkość impedancji zostanie zmieniona z pierwotnej wartości na inną wartość przenoszącą prąd o wartości I, to wynikające z tego zmiany, które występują w innych gałęziach, są takie same, jak te, które zostałyby spowodowane przez źródło napięcia zasilania w gałęzi zmodyfikowanej ze znakiem ujemnym, tj. minus napięcie prądu i zmieniony iloczyn impedancji. Cztery cyfry podane powyżej pokazują, w jaki sposób to twierdzenie o kompensacji ma zastosowanie w analizie obwodów.
7. Twierdzenie Millmana
Twierdzenie Millmana
Twierdzenie to stwierdza, że gdy dowolna liczba źródeł napięcia o skończonej rezystancji wewnętrznej działa równolegle, można zastąpić pojedynczym źródłem napięcia z szeregowo równoważną impedancją. Równoważne napięcie dla tych równoległych źródeł ze źródłami wewnętrznymi w Twierdzenie Millmana oblicza się według poniższego wzoru, który pokazano na powyższym rysunku.
8. Twierdzenie Tellegena
Twierdzenie Tellegena
Twierdzenie to ma zastosowanie do obwodów z sieciami liniowymi lub nieliniowymi, pasywnymi lub aktywnymi i histerycznymi lub niehisterycznymi. Stwierdza, że suma chwilowej mocy w obwodzie o liczbie gałęzi n wynosi zero.
9. Twierdzenie o podstawianiu
To twierdzenie stwierdza, że dowolna gałąź w sieci może zostać zastąpiona inną gałęzią bez zakłócania prądów i napięć w całej sieci, pod warunkiem, że nowa gałąź ma ten sam zestaw napięć i prądów końcowych, co oryginalna gałąź. Twierdzenie o podstawianiu można stosować zarówno w obwodach liniowych, jak i nieliniowych.
10. Twierdzenie Millera
Twierdzenie Millera
Twierdzenie to stwierdza, że w obwodzie liniowym, jeśli istnieje gałąź z impedancją Z połączoną między dwoma węzłami z napięciami węzłowymi, gałąź tę można zastąpić dwoma odgałęzieniami łączącymi odpowiednie węzły z ziemią za pomocą dwóch impedancji. Zastosowanie tego twierdzenia jest nie tylko skutecznym narzędziem do tworzenia obwodu zastępczego, ale także narzędziem do projektowania zmodyfikowanego dodatkowego elektroniczne obwody przez impedancję.
Są to wszystkie podstawowe twierdzenia o sieciach, szeroko stosowane w analizie obwodów elektrycznych lub elektronicznych. Mamy nadzieję, że możesz mieć kilka podstawowych pomysłów na temat wszystkich tych twierdzeń.
Uwaga i zainteresowanie, z jakim przeczytałeś ten artykuł, są dla nas naprawdę zachęcające, dlatego przewidujemy Twoje dodatkowe zainteresowania dotyczące wszelkich innych tematów, projektów i prac. Możesz więc napisać do nas o swojej opinii, komentarzach i sugestiach w sekcji komentarzy podanej poniżej.
Kredyty fotograficzne
- Twierdzenie o super pozycji wg keywon
- Twierdzenie Thevenina autorstwa hiperfizyka
- Twierdzenie Nortona autorstwa hiperfizyka
- Twierdzenie o maksymalnym przenoszeniu mocy wg allaboutcircuits
- Twierdzenie o wzajemności wg netlecturer
- Twierdzenie Tellegena i odszkodowania autorstwa electronicspani
- Twierdzenie Millmana autorstwa mielektryczny
- Twierdzenie Millera wg
