วิศวกรรมในกระแสไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ประกอบด้วยวิชาวิศวกรรมหลายอย่างที่มีหัวข้อพื้นฐานเช่นกฎหมายเช่นกฎหมายของโอห์มกฎหมายของ Kirchoff เป็นต้นและ ทฤษฎีบทเครือข่าย กฎหมายและทฤษฎีเหล่านี้ใช้สำหรับการแก้ปัญหาวงจรไฟฟ้าที่ซับซ้อนและการคำนวณทางคณิตศาสตร์เพื่อค้นหาพารามิเตอร์เครือข่ายเช่นกระแสไฟฟ้าแรงดันและอื่น ๆ ในการวิเคราะห์เครือข่ายไฟฟ้า ทฤษฎีบทเครือข่ายเหล่านี้รวมถึงทฤษฎีบทของเวนอิน, ทฤษฎีบทของนอร์ตัน, ทฤษฎีบทซึ่งกันและกัน, ทฤษฎีบท Superposition, ทฤษฎีบทการทดแทนและทฤษฎีบทการถ่ายโอนกำลังสูงสุด ที่นี่ในบทความนี้ให้เราพูดถึงรายละเอียดเกี่ยวกับวิธีการระบุทฤษฎีบท thevenins ตัวอย่างทฤษฎีบท thevenins และการประยุกต์ใช้ทฤษฎีบท thevenins
Thevenins Theorem
ทฤษฎีบทเครือข่ายที่ใช้ในการลดวงจรไฟฟ้าเชิงเส้นขนาดใหญ่ที่ซับซ้อนซึ่งประกอบด้วยแรงดันไฟฟ้าหรือ / และแหล่งกระแสหลายตัวและตัวต้านทานหลายตัวให้เป็นขนาดเล็ก วงจรไฟฟ้าอย่างง่าย ด้วยแหล่งกำเนิดแรงดันไฟฟ้าหนึ่งแหล่งที่มีความต้านทานอนุกรมหนึ่งชุดเชื่อมต่อกันเรียกว่าทฤษฎีบทของเวนอิน คำแถลงทฤษฎีบท thevenins ช่วยให้เราเข้าใจเกี่ยวกับทฤษฎีบท thevenins ได้ง่ายขึ้นในประโยคเดียว
Thevenins Theorem Statement
ทฤษฎีบทของ Thevenins ระบุว่าวงจรที่ซับซ้อนทางไฟฟ้าเชิงเส้นใด ๆ จะลดลงเป็นอย่างง่าย วงจรไฟฟ้าที่มีแรงดันไฟฟ้าเดียว และความต้านทานที่เชื่อมต่อแบบอนุกรม เพื่อความเข้าใจในเชิงลึกเกี่ยวกับทฤษฎีบท thevenins ให้เราพิจารณาตัวอย่างทฤษฎีบทของ thevenins ดังต่อไปนี้
ตัวอย่าง Thevenins Theorem
โดยพื้นฐานแล้วให้พิจารณาวงจรตัวอย่างง่ายๆที่มีสองตัว แหล่งกำเนิดแรงดันไฟฟ้า และตัวต้านทานสามตัวที่เชื่อมต่อเพื่อสร้างเครือข่ายไฟฟ้าดังแสดงในรูปด้านล่าง
Thevenins Theorem วงจรตัวอย่างการปฏิบัติ 1
ในวงจรข้างต้น V1 = 28V, V2 = 7V เป็นแหล่งกำเนิดแรงดันไฟฟ้าสองแหล่งและ R1 = 4 โอห์ม, R2 = 2 โอห์มและ R3 = 1 โอห์มเป็นตัวต้านทานสามตัวซึ่งให้เราพิจารณาตัวต้านทาน R2 เป็น ความต้านทานต่อการโหลด . ดังที่เราทราบแล้วว่าขึ้นอยู่กับเงื่อนไขการโหลดความต้านทานต่อโหลดจะแตกต่างกันไปดังนั้นจึงต้องคำนวณความต้านทานทั้งหมดโดยพิจารณาจากจำนวนตัวต้านทานที่เชื่อมต่อในวงจรซึ่งมีความสำคัญมาก
Thevenins Theorem วงจรตัวอย่างการปฏิบัติหลังจากลบความต้านทานโหลด
ดังนั้นเพื่อให้ง่ายขึ้น thevenins ทฤษฎีบทระบุว่าต้องถอดตัวต้านทานโหลดออกชั่วคราวจากนั้นคำนวณแรงดันไฟฟ้าและความต้านทานของวงจรโดยลดลงเป็นแหล่งแรงดันไฟฟ้าเดียวด้วยตัวต้านทานแบบอนุกรมเดียว ดังนั้นวงจรสมมูลที่เกิดขึ้นจึงถูกเรียกว่าเป็นวงจรสมมูลของ thevenins (ดังแสดงในรูปด้านบน) ที่มีค่าเท่ากัน แหล่งกำเนิดแรงดันไฟฟ้า เรียกว่าแรงดันไฟฟ้า thevenins และตัวต้านทานเทียบเท่าเรียกว่าความต้านทาน thevenins
วงจรเทียบเท่า Thevenins พร้อม Vth และ Rth (ไม่มีความต้านทานโหลด)
จากนั้นสามารถแสดงวงจร thevenins ที่เทียบเท่าได้ดังแสดงในรูปด้านบน ที่นี่ในวงจรนี้เทียบเท่ากับวงจรด้านบน (กับ V1, V2, R1, R2 และ R3) ซึ่งความต้านทานโหลด R2 เชื่อมต่อผ่านขั้วของวงจรเทียบเท่า thevenins ดังแสดงในวงจรด้านล่าง
วงจรเทียบเท่า Thevenins ที่มีความต้านทาน Vth, Rth และโหลด
ทีนี้จะหาค่าของแรงดันไฟฟ้าของ thevenins และความต้านทานของ thevenins ได้อย่างไร? สำหรับสิ่งนี้เราต้องใช้กฎพื้นฐาน (ตามอนุกรมหรือวงจรขนานซึ่งเกิดขึ้นหลังจากถอดความต้านทานโหลด) และตามหลักการของ กฎของโอห์ม และกฎหมายของ Krichhoff
ในตัวอย่างนี้วงจรที่เกิดขึ้นหลังจากถอดความต้านทานโหลดคือวงจรอนุกรม ดังนั้นแรงดันไฟฟ้าของ thevenins หรือแรงดันไฟฟ้าข้ามขั้วต้านทานโหลดซึ่งเป็นวงจรเปิดสามารถกำหนดได้โดยใช้กฎหมายที่กล่าวถึงข้างต้น (กฎของโอห์มและกฎของ Krichhoff) และมีการจัดตารางในรูปแบบตารางดังที่แสดงด้านล่าง:
จากนั้นสามารถแสดงวงจรดังแสดงในรูปด้านล่างพร้อมกับแรงดันไฟฟ้าข้ามขั้วโหลดเปิดความต้านทานและกระแสไฟฟ้าในวงจร แรงดันไฟฟ้าข้ามขั้วความต้านทานโหลดแบบเปิดนี้เรียกว่าเป็นแรงดันไฟฟ้าของเวนนินซึ่งจะถูกวางไว้ในวงจรเทียบเท่า thevenins
วงจรเทียบเท่า Thevenins ที่มีแรงดันไฟฟ้า Thevenins ข้ามขั้วต้านทานโหลดแบบเปิด
ตอนนี้วงจรเทียบเท่า thevenins ที่มีความต้านทานโหลดที่เชื่อมต่อเป็นอนุกรมกับแรงดันไฟฟ้า thevenins และความต้านทาน thevenins ดังแสดงในรูปด้านล่าง
Thevenins Equivalent Circuit กับ Vth, Rth และ RLoad
ในการค้นหาความต้านทานของ thevenins จะต้องพิจารณาวงจรเดิมและต้องถอดความต้านทานโหลดออก ในวงจรนี้คล้ายกับ หลักการซ้อนทับ เช่นวงจรเปิดแหล่งจ่ายกระแสและแหล่งกำเนิดแรงดันไฟฟ้าลัดวงจรในวงจร ดังนั้นวงจรจะกลายเป็นดังที่แสดงในรูปด้านล่างซึ่งความต้านทาน R1 และ R3 ขนานกัน
ค้นหาความต้านทานของ Thevenins
ดังนั้นวงจรสามารถแสดงได้ดังต่อไปนี้หลังจากค้นหาค่าความต้านทาน thevenins ซึ่งเท่ากับค่าของความต้านทานที่พบจากความต้านทานแบบขนาน R1 และ R3
การค้นหาความต้านทาน Thevenins จากวงจร
ดังนั้นวงจรเทียบเท่า thevenins ของเครือข่ายวงจรที่กำหนดสามารถแสดงได้ดังแสดงในรูปด้านล่างพร้อมความต้านทานเทียบเท่า thevenins ที่คำนวณได้และแรงดันไฟฟ้าเทียบเท่า thevenins
วงจรเทียบเท่า Thevenins ที่มีค่า Vth, Rth และ RLoad
ดังนั้นจึงสามารถกำหนดวงจรเทียบเท่า thevenins ที่มี Rth และ Vth ได้และสามารถสร้างวงจรอนุกรมอย่างง่าย (จากวงจรเครือข่ายที่ซับซ้อน) และสามารถวิเคราะห์การคำนวณได้อย่างง่ายดาย หากความต้านทานหนึ่งเปลี่ยนไปอย่างกะทันหัน (โหลด) ทฤษฎีบทนี้สามารถใช้ในการคำนวณได้อย่างง่ายดาย (เนื่องจากหลีกเลี่ยงการคำนวณของวงจรขนาดใหญ่ที่ซับซ้อน) ซึ่งคำนวณได้เพียงแค่วางค่าความต้านทานโหลดที่เปลี่ยนแปลงในวงจรที่เทียบเท่ากับเวนนิน Rth และ Vth
คุณรู้หรือไม่ว่าทฤษฎีเครือข่ายอื่น ๆ ที่มักใช้ในทางปฏิบัติคืออะไร วงจรไฟฟ้า เหรอ? จากนั้นแบ่งปันมุมมองความคิดเห็นแนวคิดและข้อเสนอแนะของคุณในส่วนความคิดเห็นด้านล่าง
