電気電子工学ストリームには、ネットワーク定理、電気回路解析、電子デバイスおよび回路などの基本的な主題を含む多数の工学主題が含まれます。これらのネットワーク定理は、電気回路を解くため、および回路の電圧、電流などのさまざまなパラメータを計算するために使用されます。さまざまなタイプの定理には、ノートンの定理、置換定理、 Thveninsの定理 、 等々。ここで、この記事では、例を挙げてNortornの定理の概要について詳しく説明します。
ノートンの定理
線形電気複合回路は、単一の電流源と負荷の両端に接続された並列等価抵抗で構成される単純な回路に簡略化できます。ノートン理論について詳細に理解するために、いくつかの簡単なノートン定理の例を考えてみましょう。ノートンの等価回路は、次の図に示すように表すことができます。
ノートン等価回路
ノートンの定理ステートメント
ノートンの定理は、線形の複雑な電気回路は次のように還元できると述べています。 簡単な電気回路 1つの電流と抵抗が並列に接続されています。ノートン理論を深く理解するために、ノートンの定理の例を次のように考えてみましょう。
ノートンの定理の例
ノートンの定理の例
主に、2つで構成される単純な電気回路を考えてみましょう 電圧源 上図のように接続された3つの抵抗器。上記の回路は3つの抵抗で構成されており、そのうちR2抵抗が負荷と見なされます。すると、回路は次のようになります。
負荷抵抗を備えたノートンの定理の回路例
負荷が変化すると、電気回路のさまざまなパラメータの計算が困難になることがわかっています。そう、 ネットワーク定理 ネットワークパラメータを簡単に計算するために使用されます。
負荷抵抗を取り外した後のノートンの定理の回路例
このノートンの定理でも、テブナンの定理と同様の手順に従います(ある程度まで)。ここでは、上図に示すように、主に負荷を取り除きます(抵抗R2 = 2オームを回路の負荷と見なします)。次に、 短絡 次の図に示すように、ワイヤーを使用した負荷端子(テブナンの定理で従う手順とは正反対、つまり負荷端子の開回路)。次に、次の図に示すように、合成電流(抵抗R1、R3、およびR2を取り外した後の短絡ラインを流れる電流)を計算します。
R1、R3、および短絡負荷を流れる電流
上の図から、ノートンのソース電流は14Aに等しく、下の図に示すようにノートンの等価回路で使用されます。ノートンの定理等価回路は、ノートンの等価抵抗(RNorton)および負荷(ここではR2 = 2オーム)と並列のノートン電流源(INorton)で構成されています。
INorton、RNorton、RLoadを備えたノートン等価回路
このノートルンの定理等価回路は、図に示すような単純な並列回路です。ここで、ノートンの等価抵抗を計算するには、テブナンの定理と重ね合わせの定理などの2つの手順に従う必要があります。
主に、負荷抵抗を削除します(テブナン抵抗を計算するテブナン定理ステップと同様)。次に、電圧源を短絡に交換します(理想的な電圧源の場合は配線、実際の電圧源の場合は内部抵抗が使用されます)。同様に、開回路の電流源(理想的な電流源の場合は壊れ、実際の電流源の場合はそれらの内部抵抗が使用されます)。これで、回路は下図のようになり、抵抗を使った単純な並列回路になります。
ノートンの抵抗を見つける
抵抗R1とR3は互いに並列であるため、ノートンの抵抗の値はR1とR3の並列抵抗値に等しくなります。次に、ノートンの定理の等価回路の合計は、次の回路に示すように表すことができます。
ノートンの定理等価回路
負荷電流の計算式Iloadは、次のようなさまざまな基本法則を使用して計算できます。 オームの法則 、Krichhoffの電圧法則、およびKrichhoffの現在の法則。
したがって、負荷抵抗Rload(R2)を流れる電流は次の式で与えられます。
負荷電流式
どこ、
I N =ノートンの電流(14A)
R N =ノートンの抵抗(0.8オーム)
R L =負荷抵抗(2オーム)
したがって、I負荷=負荷抵抗を通過する電流= 4A。
同様に、複数のソース(電流または電圧ソース)と抵抗を備えた大規模で複雑な線形ネットワークは、ノートンの抵抗と負荷と並列に単一の電流源を備えた単純な並列回路に縮小できます。
したがって、RnとInを使用したノートンの等価回路を決定し、(複雑なネットワーク回路から)単純な並列回路を形成することができます。回路パラメータの計算は簡単に分析できます。 1つなら 回路の抵抗 が急速に変化する(負荷)場合、ノートンの定理を使用して計算を簡単に実行できます。
ノートンの定理以外に、実際に使用されるネットワーク定理を知っていますか 電気回路 ?次に、以下のコメントセクションで、意見、コメント、アイデア、提案を共有してください。