Теоремы об электрических цепях всегда полезны, чтобы помочь найти напряжение и ток в многоконтурных цепях. Эти теоремы используют фундаментальные правила или формулы и основные уравнения математики для анализа основные компоненты электрики или электроники такие параметры, как напряжение, ток, сопротивление и т. д. Эти фундаментальные теоремы включают основные теоремы, такие как теорема суперпозиции, теорема Теллегена, теорема Нортона, теорема о максимальной передаче мощности и теоремы Тевенина. Другая группа сетевых теорем, которые в основном используются в процессе анализа схем, включают теорему компенсации, теорему подстановки, теорему взаимности, теорему Миллмана и теорему Миллера.
Сетевые теоремы
Все сетевые теоремы кратко обсуждаются ниже.
1. Теорема о суперпозиции.
Теорема суперпозиции - это способ определения токов и напряжений, присутствующих в цепи, имеющей несколько источников (с учетом одного источника за раз). Теорема суперпозиции утверждает, что в линейной сети, имеющей несколько источников напряжения или тока и сопротивлений, ток через любую ветвь сети представляет собой алгебраическую сумму токов, возникающих от каждого из источников, действующих независимо.
Теорема о суперпозиции
Теорема суперпозиции используется только в линейных сетях. Эта теорема используется как в цепях переменного, так и в цепях постоянного тока, в которых она помогает построить эквивалентную схему Тевенина и Нортона.
На приведенном выше рисунке схема с двумя источниками напряжения разделена на две отдельные схемы в соответствии с утверждением этой теоремы. Отдельные схемы здесь делают всю схему проще и проще. И, снова объединив эти две схемы после индивидуального упрощения, можно легко найти такие параметры, как падение напряжения на каждом сопротивлении, узловые напряжения, токи и т. Д.
2. Теорема Тевенина.
Заявление: Линейная сеть, состоящая из ряда источников напряжения и сопротивлений, может быть заменена эквивалентной сетью, имеющей один источник напряжения, называемый напряжением Тевенина (Vthv), и одно сопротивление, называемое (Rthv).
Теорема Тевенина
На рисунке выше показано, как эта теорема применима для анализа схем. Напряжение Thevinens рассчитывается по заданной формуле между клеммами A и B путем размыкания контура на клеммах A и B. Кроме того, сопротивление Thevinens или эквивалентное сопротивление рассчитывается путем замыкания источников напряжения и размыкания источников тока цепи, как показано на рисунке.
Эта теорема применима как к линейным, так и к двусторонним сетям. Он в основном используется для измерения сопротивления с помощью моста Уитстона.
3. Теорема Нортона.
Эта теорема утверждает, что любая линейная цепь, содержащая несколько источников энергии и сопротивлений, может быть заменена одним генератором постоянного тока, подключенным параллельно одному резистору.
Теорема Нортона
Это также то же самое, что и в теореме Тевиненс, в которой мы находим эквивалентные значения напряжения и сопротивления Тевиненса, но здесь определяются текущие эквивалентные значения. Процесс поиска этих значений показан в примере на приведенном выше рисунке.
4. Теорема о максимальной передаче мощности.
Эта теорема объясняет условие максимальной передачи мощности на нагрузку при различных схемах. Теорема утверждает, что передача мощности от источника к нагрузке максимальна в сети, когда сопротивление нагрузки равно внутреннему сопротивлению источника. Для цепей переменного тока полное сопротивление нагрузки должно совпадать с полным сопротивлением источника для передачи максимальной мощности, даже если нагрузка работает при разных нагрузках. факторы мощности .
Теорема о передаче максимальной мощности
Например, на приведенном выше рисунке изображена принципиальная схема, в которой схема упрощена до уровня источника с внутренним сопротивлением с использованием теоремы Тевенина. Передача мощности будет максимальной, когда это сопротивление Thevinens равно сопротивлению нагрузки. Практическое применение этой теоремы включает аудиосистему, в которой сопротивление динамика должно быть согласовано с усилитель мощности звука для получения максимальной производительности.
5. Теорема взаимности.
Теорема взаимности помогает найти другое соответствующее решение даже без дальнейшей работы, как только схема анализируется для одного решения. Теорема утверждает, что в линейной пассивной двусторонней сети источник возбуждения и соответствующий ему отклик можно поменять местами.
Теорема взаимности
На приведенном выше рисунке ток в ветви R3 равен I3 с одним источником Vs. Если этот источник заменить на ветвь R3 и закоротить источник в исходном местоположении, то ток, текущий из исходного местоположения I1, будет таким же, как ток I3. Вот как мы можем найти соответствующие решения для схемы после анализа схемы с помощью одного решения.
6. Теорема компенсации.
Теорема компенсации
В любой двусторонней активной сети, если величина импеданса изменяется с исходного значения на какое-то другое значение, несущее ток I, то результирующие изменения, которые происходят в других ветвях, такие же, как те, которые были бы вызваны источником напряжения инжекции. в модифицированной ветви с отрицательным знаком, т. е. минусом напряжения тока и измененного произведения импеданса. На четырех приведенных выше рисунках показано, как эта компенсационная теорема применима при анализе схем.
7. Теорема Миллмана.
Теорема Миллмана
Эта теорема утверждает, что при параллельной работе любого количества источников напряжения с конечным внутренним сопротивлением их можно заменить одним источником напряжения с последовательным эквивалентным импедансом. Эквивалентное напряжение для этих параллельных источников с внутренними источниками в Теорема Миллмана рассчитывается по приведенной ниже формуле, которая показана на рисунке выше.
8. Теорема Теллегена.
Теорема Теллегена
Эта теорема применима для цепей с линейными или нелинейными, пассивными или активными, а также истерическими или неистерическими сетями. В нем указано, что сумма мгновенной мощности в цепи с числом ветвей n равна нулю.
9. Теорема подстановки.
Эта теорема утверждает, что любая ветвь в сети может быть заменена другой ветвью без нарушения токов и напряжений во всей сети, при условии, что новая ветвь имеет тот же набор оконечных напряжений и тока, что и исходная ветвь. Теорема подстановки может использоваться как в линейных, так и в нелинейных схемах.
10. Теорема Миллера.
Теорема Миллера
Эта теорема утверждает, что в линейной цепи, если существует ветвь с импедансом Z, подключенная между двумя узлами с узловыми напряжениями, эта ветвь может быть заменена двумя ветвями, соединяющими соответствующие узлы с землей двумя импедансами. Применение этой теоремы - не только эффективный инструмент для создания эквивалентной схемы, но и инструмент для разработки модифицированных дополнительных электронные схемы по импедансу.
Все это основные сетевые теоремы, широко используемые при анализе электрических или электронных схем. Мы надеемся, что вы, возможно, получили некоторые основные идеи обо всех этих теоремах.
Внимание и интерес, с которыми вы прочитали эту статью, действительно воодушевляют нас, и поэтому мы ожидаем ваших дополнительных интересов по любым другим темам, проектам и работам. Поэтому вы можете написать нам о своих отзывах, комментариях и предложениях в разделе комментариев ниже.
Фото Кредиты
- Теорема о суперпозиции Keywon
- Теорема Тевенина гиперфизика
- Теорема Нортона гиперфизика
- Теорема о передаче максимальной мощности allaboutcircuits
- Теорема взаимности сетевик
- Теллегена и теорема компенсации электроника
- Теорема Миллмана миэлектрический
- Теорема Миллера
