Теоремите за електрическите вериги винаги са полезни за намиране на напрежение и токове в многоконтурни вериги. Тези теореми използват фундаментални правила или формули и основни уравнения на математиката за анализ основни компоненти на електрическата или електрониката параметри като напрежения, токове, съпротивление и т.н. Тези фундаментални теореми включват основните теореми като теорема за суперпозицията, теорема на Телеген, теорема на Нортън, теорема за максимално прехвърляне на мощност и теореми на Тевенин. Друга група мрежови теореми, които най-често се използват в процеса на анализ на веригата, включват теорема за компенсация, теорема за заместване, теорема за взаимност, теорема на Милман и теорема на Милър.
Мрежови теореми
Всички мрежови теореми са разгледани накратко по-долу.
1. Теорема за супер позицията
Теоремата за суперпозицията е начин за определяне на токовете и напреженията, присъстващи във верига, която има множество източници (като се има предвид един източник в даден момент). Теоремата за суперпозицията гласи, че в линейна мрежа, имаща множество източници на напрежение или ток и съпротивления, токът през който и да е клон на мрежата е алгебричната сума на токовете, дължащи се на всеки от източниците, когато действат независимо.
Теорема за супер позицията
Теорема за суперпозицията се използва само в линейни мрежи. Тази теорема се използва както в AC, така и в DC вериги, където помага за изграждането на еквивалентната верига на Thevenin и Norton.
На горната фигура веригата с два източника на напрежение е разделена на две отделни вериги съгласно твърдението на тази теорема. Отделните схеми тук правят цялата схема да изглежда по-опростена по по-лесни начини. И чрез комбиниране на тези две вериги отново след индивидуално опростяване, лесно може да се намерят параметри като спадане на напрежението при всяко съпротивление, напрежения на възлите, токове и т.н.
2. Теоремата на Тевенин
Изявление: Линейната мрежа, състояща се от множество източници на напрежение и съпротивления, може да бъде заменена от еквивалентна мрежа, имаща един източник на напрежение, наречен Thevenin’s voltage (Vthv) и единично съпротивление, наречено (Rthv).
Теоремата на Тевенин
Горната фигура обяснява как тази теорема е приложима за верижен анализ. Напрежението на Thevinens се изчислява по дадената формула между клемите A и B чрез прекъсване на контура на клемите A и B. Също така, съпротивлението на Thevinens или еквивалентно съпротивление се изчислява чрез късо източници на напрежение и отворени източници на ток, както е показано на фигурата.
Тази теорема може да се приложи както към линейни, така и към двустранни мрежи. Използва се главно за измерване на съпротивлението с мост на Уитстоун.
3. Теорема на Нортън
Тази теорема гласи, че всяка линейна верига, съдържаща няколко енергийни източника и съпротивления, може да бъде заменена от един генератор на постоянен ток паралелно с един резистор.
Теорема на Нортън
Това също е същото като това на теоремата на Thevinens, в която намираме Thevinens еквивалентни стойности на напрежение и съпротивление, но тук се определят текущи еквивалентни стойности. Процесът на намиране на тези стойности е показан, както е даден в примера в горната фигура.
4. Теорема за максимален трансфер на мощност
Тази теорема обяснява условието за максимално прехвърляне на мощност към товар при различни условия на веригата. Теоремата гласи, че преносът на мощност от източник към товар е максимален в мрежа, когато съпротивлението на натоварването е равно на вътрешното съпротивление на източника. За вериги с променлив ток импедансът на товара трябва да съвпада с импеданса на източника за максимален пренос на мощност, дори ако натоварването работи при различно фактори на мощността .
Теорема за максимално прехвърляне на мощност
Например, горната фигура изобразява електрическа схема, при която веригата е опростена до ниво на източник с вътрешно съпротивление, използвайки теоремата на Thevenin. Предаването на мощност ще бъде максимално, когато това съпротивление на Thevinens е равно на съпротивлението на натоварване. Практическото приложение на тази теорема включва аудио система, при която съпротивлението на високоговорителя трябва да бъде съпоставено с аудио усилвател за да получите максимална мощност.
5. Теорема за взаимност
Теоремата за взаимност помага да се намери другото съответно решение дори без допълнителна работа, след като веригата бъде анализирана за едно решение. Теоремата гласи, че в линейна пасивна двустранна мрежа източникът на възбуждане и съответната му реакция могат да бъдат взаимозаменяеми.
Теорема за взаимност
На горната фигура токът в клона R3 е I3 с един източник Vs. Ако този източник бъде заменен към клона R3 и късо източник в оригиналното местоположение, токът, който тече от първоначалното местоположение I1, е същият като този на I3. Ето как можем да намерим съответните решения за веригата, след като веригата бъде анализирана с едно решение.
6. Теорема за компенсацията
Теорема за компенсацията
Във всяка двустранна активна мрежа, ако размерът на импеданса се промени от първоначалната стойност на някаква друга стойност, носеща ток от I, резултантните промени, които се случват в други клонове, са същите като тези, които биха били причинени от източника на инжекционно напрежение в модифицирания клон с отрицателен знак, т.е. минус на тока на напрежението и променен продукт на импеданса. Четирите фигури, дадени по-горе, показват как тази теорема за компенсация е приложима при анализ на веригите.
7. Теорема на Милман
Теорема на Милман
Тази теорема гласи, че когато произволен брой източници на напрежение с ограничено вътрешно съпротивление работят паралелно, могат да бъдат заменени с един източник на напрежение със сериен еквивалентен импеданс. Еквивалентното напрежение за тези паралелни източници с вътрешни източници в Теорема на Милман се изчислява по дадената по-долу формула, която е показана на горната фигура.
8. Теорема на Телеген
Теорема на Телеген
Тази теорема е приложима за вериги с линейни или нелинейни, пасивни или активни и истерични или неистерични мрежи. Той гласи, че сумирането на моментната мощност във веригата с n брой разклонения е нула.
9. Теорема за заместване
Тази теорема гласи, че всеки клон в мрежа може да бъде заменен с различен клон, без да нарушава токовете и напреженията в цялата мрежа, при условие че новият клон има същия набор от терминални напрежения и ток като на оригиналния клон. Теоремата за заместване може да се използва както в линейни, така и в нелинейни схеми.
10. Теорема на Милър
Теорема на Милър
Тази теорема гласи, че в линейна верига, ако съществува разклонение с импеданс Z, свързано между два възла с възлови напрежения, това разклонение може да бъде заменено с две разклонения, свързващи съответните възли към земята с два импеданса. Приложението на тази теорема е не само ефективен инструмент за създаване на еквивалентна схема, но и инструмент за проектиране на модифицирани допълнителни електронни схеми по импеданс.
Това са всички основни мрежови теореми, използвани широко в анализа на електрическите или електронните вериги. Надяваме се, че може би сте имали някои основни идеи за всички тези теореми.
Вниманието и интересът, с които сте прочели тази статия, са наистина насърчителни за нас и затова очакваме вашите допълнителни интереси по всякакви други теми, проекти и произведения. Така че можете да ни пишете за вашите отзиви, коментари и предложения в раздела за коментари, даден по-долу.
Снимки Кредити
- Теорема за супер позицията от keywon
- Теоремата на Тевенин от хиперфизика
- Теоремата на Нортън от хиперфизика
- Теорема за максимално прехвърляне на мощност от всички вериги
- Теорема за взаимност от нетлектор
- Телеген и теорема за компенсация от electronicspani
- Теоремата на Милман от миелектричен
- Теоремата на Милър от
