Thevenin的定理 - 解释,等效电路和示例

电路可以包含许多功率来源和功率耗散元素。通常,电路中的任何一个元素都是变量,而其他所有元素均已固定。应用Thevenin定理以简化单个不同负载的复杂电路。使困惑?让我们讨论一个非常普遍的例子:

想象一下您家中的实用程序插座。您家中的每个设备都有不同的阻抗。因此,每次插入设备到套接字时,添加到电路中的负载都不同。而其他电路(例如电线电阻)在正常温度下保持恒定。因此,每次插入不同的设备时,都需要分析电路。

为了避免这个问题,莱昂·查尔斯·塞文宁提出了一种新的电路分析方法,通过该方法,电路的固定元素可以用它们的等效替代。

Thevenin的定理

Thevenin的定理指出任何具有多个电压源和电阻的线性网络都可以用由单个电压源组成的简单等效电路代替(VTh)串联具有电阻(rTh),vTh是负载和R的端子处的开路电压Th是在整个端子上测量的等效电阻,而独立源被关闭。

简而言之,Thevenin定理指出,任何具有多种功率源,电阻和可变负载的线性网络都可以在包含单个电压源的更简单的电路中表示(VTh)(称为Thevenin的等效电压)串联具有电阻(rTh)(称为Thevenin的等效电阻)和可变负载,其中vTh是负载和R的端子处的开路电压Th是在整个端子上测量的等效电阻,而独立源被关闭。有关更好的理解,请参见下图。

Thevenin的定理 - 等效电路
资源:https://csschoolonline.com/thevenin-equivalent-circuit/

解决的示例

从下面的示例中可以更好地理解Thevenin的定理:

Thevenins定理解决了问题

问题:让我们找到Thevenin的等效电路对于上述电路。

解决方案

在上面的电路中,我们有一个电压源(32V)和另一个电流源(2a)。

步骤1:找到Venin的阻力

在计算Thevenin的等效电阻时,必须关闭所有电压源,这意味着短路,所有当前电源都像开路一样,如下图所示:

Thevenins理论解决问题

让我们计算Thevenin对上述电路的阻力:

Thevenin的抵抗,rTh= 4 ||12 +1 = 4 x 12 /16 + 1 = 4欧姆

步骤2:找到Venin的电压

让我们进行网格分析以查找Thevenin的电压:

Thevenins理论解决问题

4i1+ 12(我1- 一世2)= 32V,我2= -2a

求解上述方程式,我们得到了我1= 0.5a

因此vTh= 12(i1- 一世2)= 12(0.5 + 2)= 30V

步骤3:绘制等效电路

等效的Thevenin电路如下图所示:

Thevenins等效电路

计算venin等效电路的步骤。

  1. 删除电阻。
  2. 短路后,所有电压源并打开所有电流电源后,找到等效电阻(rTh)电路,从负载端看。
  3. 现在,找到VTh通过通常的电路分析。
  4. 用V绘制Thevenin的等效电路Th,rTh和加载。从该电路我们可以计算Il对于负载电阻的不同值。

概括

Thevenin的定理在电路分析,电力系统分析,短路计算中非常重要,并且是电路设计的关键工具。Thevenin的电路是包含多个功率源和电阻的大电路的简化形式。简化的电路包含一个电压源(相当于跨负载端子测量的电压)和与可变负载的等效电阻。

这篇文章有4个评论

  1. nemal

    奇妙

  2. 娜娜

    循环中VTH在电路上还有其他三个电阻的情况如何?

  3. 奥斯曼·拉赫梅托(Osman Rahmeto)

    惊人

  4. 英格·马文(Eng Marvin)

    惊人

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