이전 세 개의 자습서에서 Kirchhoff의 회로 법칙, 메시 분석 및 마지막으로 노드 분석을 사용하여 복잡한 전기 회로를 해결하는 방법을 살펴 보았습니다. 그러나 회로의 어느 지점에서나 전류와 전압을 계산할 수있는 “회로 분석 정리”가 더 많이 있습니다.이 튜토리얼에서는 더 일반적인 회로 분석 정리 중 하나 (Kirchhoff 옆에 있음)를 살펴 보겠습니다. 개발 된 Thevenin의 정리
Thevenin의 정리는 “여러 전압과 저항을 포함하는 모든 선형 회로는 부하에 연결된 단일 저항과 직렬로 연결된 하나의 단일 전압으로 대체 될 수 있습니다.”라고 말합니다. 즉, 아무리 복잡한 전기 회로도 아래 그림과 같이 부하에 연결된 저항 (또는 임피던스)과 직렬로 연결된 단일 정전압 소스가있는 등가 2 단자 회로로 단순화 할 수 있습니다.
Thevenin의 정리는 특히 회로의 인접한 부분에 영향을 미치는 전력 또는 배터리 시스템 및 기타 상호 연결된 저항성 회로의 회로 분석에 유용합니다.
Thevenin의 등가 cir cuit
부하 저항 RL에 관한 한 복잡한 “1 포트 ”여러 저항성 회로 요소와 에너지 소스로 구성된 네트워크는 단일 등가 저항 Rs와 단일 등가 전압 Vs로 대체 될 수 있습니다. Rs는 회로를 되돌아 보는 소스 저항 값이고 Vs는 단자의 개방 회로 전압입니다.
예를 들어 이전 자습서의 회로를 고려해보십시오.
첫 번째로 회로를 분석하려면 AB 단자에 연결된 중앙 40Ω 부하 저항을 제거하고 관련 내부 저항을 제거해야합니다. 전압 소스와 함께. 이것은 회로에 연결된 모든 전압 소스 (v = 0)를 단락 시키거나 연결된 모든 전류 소스를 개방하여 i = 0으로 만듭니다. 그 이유는 이상적인 전압 소스 또는 이상적인 전압 소스를 원하기 때문입니다. 회로 분석을위한 전류 소스.
등가 저항 Rs의 값은 모든 전압 소스가 단락 된 상태에서 단자 A와 B에서 되돌아 보는 총 저항을 계산하여 구합니다. 그런 다음 다음 회로를 얻습니다.
등가 저항 (Rs) 찾기
전압 Vs는 단자 A와 B 사이에 개방 회로가있을 때의 총 전압으로 정의됩니다. 이는 부하 저항 RL이 연결되지 않은 것입니다.
등가 전압 (Vs) 찾기
이제 두 전압을 회로에 다시 연결해야합니다. VS = VAB이므로 루프 주변에 흐르는 전류는 다음과 같이 계산됩니다.
이 0.33 암페어 (330mA) 전류는 두 저항에 공통이므로 20Ω 저항 또는 10Ω 저항의 전압 강하는 다음과 같이 계산할 수 있습니다.
VAB = 20 – (20Ω x 0.33amps) = 13.33V.
또는
VAB = 10 + (10Ω x 0.33 amps) = 13.33V, 동일합니다.
그런 다음 Thevenin의 등가 회로는 6.67Ω의 직렬 저항과 13.33v의 전압 소스로 구성됩니다. 40Ω 저항을 회로에 다시 연결하면 다음과 같은 결과를 얻을 수 있습니다.
그리고 이로부터 전류 회로 주위를 흐르는 것은 다음과 같이 주어진다 :
이것은 다시 0.286 암페어의 동일한 값이며 Kirchhoff의 회로를 사용하여 발견했습니다. 이전 회로 분석 튜토리얼의 법칙.
테 브닌의 정리는 또 다른 유형의 회로 분석 방법으로 사용할 수 있으며 특히 하나 이상의 전압 또는 전류 소스 및 저항으로 구성된 복잡한 회로 분석에 유용합니다. 일반적인 병렬 및 직렬 연결로 배열됩니다.
Thevenin의 회로 정리는 전류 및 전압 측면에서 수학적으로 설명 할 수 있지만 더 큰 네트워크에서 메시 전류 분석 또는 노드 전압 분석만큼 강력하지는 않습니다. 메시 또는 절점 분석은 일반적으로 모든 Thevenin 연습에서 필요하므로 처음부터 사용하는 것이 좋습니다. 그러나 Thevenin의 트랜지스터 등가 회로, 배터리와 같은 전압 소스는 회로 설계에 매우 유용합니다.
Thevenin의 정리 요약
여기서 Thevenin의 정리가 또 다른 유형이라는 것을 보았습니다. 복잡한 전기 네트워크를 단일 전압 소스, 단일 저항과 직렬로 연결된 Vs, Rs로 구성된 간단한 회로로 줄이는 데 사용할 수있는 회로 분석 도구입니다.
단자 A와 B에서 되돌아 보면, 이 단일 회로는 대체하는 복잡한 회로와 전기적으로 정확히 동일한 방식으로 작동합니다.그것은 터미널 AB에서의 iv 관계는 동일합니다.
Thevenin의 정리를 사용하여 회로를 해결하는 기본 절차는 다음과 같습니다.
- 1. 부하 저항 RL을 제거하거나 관련 부품.
- 2. 모든 전압 소스를 단락하거나 모든 전류 소스를 개방하여 RS를 찾습니다.
- 3. 일반적인 회로 분석 방법으로 VS를 찾습니다.
- 4. 부하 저항 RL을 통해 흐르는 전류를 찾습니다.