テブナンの定理と例の簡単な説明

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電気電子ストリームのエンジニアリングは、オームの法則、キルヒホッフの法則などの法則などの基本的なトピックを含むいくつかのエンジニアリング科目で構成されています。 ネットワーク定理 これらの法則と定理は、複雑な電気回路と数学的計算を解いて、電気ネットワーク分析で電流や電圧などのネットワークパラメータを見つけるために使用されます。これらのネットワーク定理には、テブナンの定理、ノートンの定理、相反定理、重ね合わせの定理、置換定理、および最大電力伝達定理が含まれます。ここで、この記事では、テブナンの定理の記述方法、テブナンの定理の例、およびテブナンの定理の適用について詳しく説明します。

テブナンの定理

いくつかの電圧または/および電流源といくつかの抵抗で構成される大きくて複雑な線形電気回路を小さなものに縮小するために使用されるネットワーク定理 簡単な電気回路 1つの直列抵抗が接続された1つの電圧源を使用して、テブナンの定理と呼ばれます。テブナンの定理ステートメントは、テブナンの定理について1つの文で非常に簡単に理解するのに役立ちます。




テブナンの定理ステートメント

テブナンの定理は、線形の電気的に複雑な回路は単純なものに還元されると述べています 1つの電圧の電気回路 と抵抗が直列に接続されています。テブナンの定理について深く理解するために、テブナンの定理の例を次のように考えてみましょう。

テブナンの定理の例

主に、2つの簡単な回路例を考えてみましょう。 電圧源 下の図に示すように、電気ネットワークを形成するために接続された3つの抵抗器。



テブナンの定理の実例回路1

テブナンの定理の実例回路1

上記の回路では、V1 = 28V、V2 = 7Vは2つの電圧源であり、R1 = 4オーム、R2 = 2オーム、およびR3 = 1オームは3つの抵抗であり、その中でR2抵抗を次のように考えます。 負荷抵抗 。ご存知のように、負荷条件に基づいて負荷抵抗が変化するため、回路に接続されている抵抗の数に基づいて総抵抗を計算する必要があります。これは非常に重要です。

負荷抵抗を取り除いた後のテブナン定理の実用例回路

負荷抵抗を取り除いた後のテブナン定理の実用例回路

したがって、テブナンの定理では、負荷抵抗を一時的に削除してから、単一の直列抵抗を備えた単一の電圧源に還元して回路の電圧と抵抗を計算する必要があると述べています。したがって、形成された等価回路は、等価回路を有するベニン等価回路(上図に示す)と呼ばれます。 電圧源 ベニン電圧と呼ばれ、ベニン抵抗と呼ばれる等価抵抗器。


VthおよびRthを備えたテベニン等価回路(負荷抵抗なし)

VthおよびRthを備えたテベニン等価回路(負荷抵抗なし)

すると、上図のように等価ベニン回路を表すことができます。ここで、この回路は、以下の回路に示すように、負荷抵抗R2がベニン等価回路の端子間に接続されている上記回路(V1、V2、R1、R2、R3)と同等です。

Vth、Rth、および負荷抵抗を備えたテベニン等価回路

Vth、Rth、および負荷抵抗を備えたテベニン等価回路

さて、ベニン電圧とベニン抵抗の値を見つける方法は?このためには、基本的なルール(負荷抵抗を取り除いた後に形成される直列または並列回路に基づく)を適用する必要があります。また、次の原則に従う必要があります。 オームの法則 とクリホフの法則。

ここで、この例では、負荷抵抗を取り除いた後に形成される回路は直列回路です。したがって、ベニン電圧または開回路の負荷抵抗端子間の電圧は、上記の法則(オームの法則およびクリホフの法則)を使用して決定でき、以下に示すように表形式で表にされます。

電圧、電流、抵抗の表形式

次に、回路は、下の図に示すように、開いている負荷端子間の電圧、抵抗、および回路内の電流で表すことができます。開放負荷抵抗端子間のこの電圧は、ベニンの等価回路に配置されるベニン電圧と呼ばれます。

開放負荷抵抗端子間のテベニン電圧を備えたテベニン等価回路

開放負荷抵抗端子間のテベニン電圧を備えたテベニン等価回路

ここで、下図に示すように、負荷抵抗がベニン電圧およびベニン抵抗と直列に接続されたベニン等価回路。

Vth、Rth、RLoadを備えたThevenins等価回路

Vth、Rth、RLoadを備えたThevenins等価回路

ベニン抵抗を見つけるには、元の回路を考慮し、負荷抵抗を取り除く必要があります。この回路では、 重ね合わせの原理 、すなわち、回路内の電流源と短絡電圧源を開回路にします。このように、回路は下図のようになり、抵抗R1とR3が平行になります。

テベニン耐性を見つける

テベニン耐性を見つける

したがって、並列抵抗R1とR3から求めた抵抗値に等しいベニン抵抗値を求めた後、回路を以下のように示すことができます。

回路からテベニン抵抗を見つける

回路からテベニン抵抗を見つける

したがって、与えられた回路ネットワークのベニン等価回路は、計算されたベニン等価抵抗とベニン等価電圧を使用して、次の図に示すように表すことができます。

Vth、Rth、およびRLoad値を持つThevenins等価回路

Vth、Rth、およびRLoad値を持つThevenins等価回路

これにより、RthとVthのベニン等価回路を決定し、(複雑なネットワーク回路から)単純な直列回路を形成し、計算を簡単に分析することができます。 1つの抵抗が突然変化した場合(負荷)、この定理を使用すると、変化した負荷抵抗値をベニンの等価回路RthおよびVthに配置するだけで、簡単に計算を実行できます(大規模で複雑な回路の計算が回避されます)。

実用的に一般的に使用されている他の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。