Thevenin의 정리는 복잡한 회로의 특정 요소에 대한 전압 또는 전류를 찾아야 할 때 유용합니다. 이 게시물에서는 해결 된 예제, 응용 프로그램 및 제한 사항이 포함 된 DC 회로에 대한 thevenin의 정리, thevenin의 정리에 대한 설명을 배웁니다.

Thevenin의 정리 선언문

Thevenin의 정리는 “any 여러 전압 소스와 전류 소스가있는 2 단자 선형 네트워크는 저항과 부하가있는 직렬 전압 소스로 구성된 간단한 등가 회로로 대체 될 수 있습니다.”

간단한 전압 소스는 Thevenin의 전압 소스라고하며 회로의 두 단자에 걸친 개방 회로 전압과 동일합니다. 직렬 저항은 Thevenin의 저항이라고하며 그 사이에서 측정 된 저항과 같습니다. 모든 에너지 소스가있는 단자는 내부 저항으로 대체됩니다.

이상적인 전압 소스의 경우 단락을 만들고 이상적인 전류 소스의 경우 개방 회로를 만듭니다. 소스에 내부 저항이있는 경우 회로에 그대로 둡니다. 교체하는 동안 출처.

Thevenin의 정리를 해결하기위한 단계별 절차

1. 전류 또는 전압을 찾을 요소를 식별하고이를 부하 저항 (RL)으로 간주합니다.
2. 부하 저항을 열고 전압을 측정합니다. 네트워크 단순화 방법 중 하나에 의해 터미널. 이 전압을 Thevenin의 전압 (Vth)이라고합니다.
3. 부하 저항을 제거합니다. 모든 전압 및 전류 소스를 내부 저항으로 교체하십시오. 그런 다음 개방 회로 단자에서 볼 때 등가 저항을 측정합니다. 이것은 Thevenin의 저항 (Rth)입니다.
4. Thevenin의 저항에 이어 부하 저항과 직렬로 Thevenin의 전압 소스로 Thevenin의 등가 회로를 그립니다.
5. 이제 부하 저항을 통해 전류를 찾습니다. 간단히 옴의 법칙을 적용하면됩니다.

주어진 공식을 사용하여 부하에 걸리는 전압과 부하에 전달되는 전력을 계산할 수도 있습니다.

DC 회로에 대한 Thevenin의 정리 풀이 예제

다음 thevenin의 정리 풀이 예제는 학습에 유용합니다.

Thevenin의 정리 dc circuits solved example 1

Thevenin ‘s theorem을 사용하여 부하 전류와 부하에 전달되는 전력을 찾습니다.

1 단계

부하 저항기 (5Ω)를 열고 부하 단자에서 전압을 찾습니다.

단자는 개방 회로이므로 전류가 흐르지 않습니다. 3Ω 저항을 통해 흐릅니다. 따라서 Thevenin의 전압은 8Ω 저항의 전압 강하가됩니다.

8Ω 저항을 통해 전류를 찾은 다음 Thevenin의 전압을 계산합니다. 8Ω 저항의 전압 계산은 다음과 같습니다.

따라서 Thevenin의 전압은 19.2V입니다.

2 단계

부하 단자에서 보이는 네트워크의 Thevenin 등가 저항을 찾습니다. 여기에서 24V 전압 소스를 단락 회로로 교체하여 등가 저항을 찾습니다.

위 다이어그램에서 8Ω 및 2Ω 저항은 병렬로 연결되어 있습니다. 조합은 3Ω 저항과 직렬로 연결됩니다. 네트워크 감소 기술에 의해 등가 저항은 다음과 같이 계산됩니다.

따라서 Thevenin의 저항은 4.6Ω입니다.

3 단계

이제 주어진 회로에 대한 thevenin의 등가 회로를 그립니다. thevenin의 저항과 직렬로 thevenin의 전압을 그리고 회로와 직렬로 부하 저항을 추가합니다.

4.6Ω 및 5Ω 저항이 직렬로 연결되기 때문에. 따라서 간단히 옴 법칙을 적용하여 부하 전류를 찾을 수 있습니다. 다른 방법으로 주어진 공식을 적용하여 부하 전류를 찾습니다.

마지막으로 5Ω 부하 저항을 통과하는 전류가 계산됩니다. 2A로.

다음은 원래 회로와 thevenin의 등가 회로에 대한 부하 전류가 동일한 주어진 회로에 대한 Multisim 시뮬레이션의 스크린 샷입니다.

Thevenin의 정리 dc 회로 해결 예 2

베닌의 정리를 사용하여 6Ω 부하 저항을 통과하는 전류를 계산합니다.

thevenin의 정리를 해결하는 단계를 진행하기 전에 가능하면 회로를 단순화하십시오. 수학적 복잡성을 줄이고 문제를 쉽게 해결하는 데 도움이됩니다.

주어진 회로를 살펴보면 전류 소스가 포함되어 있습니다.가능하면 전류 소스를 동등한 전압 소스로 변환하십시오. 주어진 회로에 대한 thevenin의 전압을 찾아야하므로 회로에 전압 소스를 갖는 것이 좋은 선택입니다.

그러므로 전압 소스가있는 단순화 된 회로는 다음과 같습니다.

1 단계

venin의 전압을 찾으려면 부하 저항 (6Ω)을 제거하고 단자 AB의 전압을 찾습니다.

터미널 AB의 전압은 48V 전압 소스에서 10Ω 저항에서 발생하는 전압 강하를 뺀 값입니다.

메쉬 방정식을 풀면 다음을 얻을 수 있습니다. 전류가 회로에 흐릅니다. 전류로부터 10Ω 저항의 전압 강하를 계산할 수 있습니다.

메쉬 분석에 의한 테마 전압 계산은 아래와 같습니다.

2 단계

부하 저항을 제거하고 개방 회로 단자에서 보이는 네트워크의 등가 저항을 찾으십시오.

계산을 수행하려면 단락하십시오. 48V 및 24V 전압 소스를 입력 한 다음 저항을 계산합니다.

여기서 10Ω 및 5Ω 저항은 병렬로 연결됩니다. 따라서 유효 저항은 아래와 같습니다.

3 단계

이제 Thevenin의 부하 저항과 함께 thevenin의 전압과 thevenin의 저항과 등가 회로.

thevenin의 저항과 직렬로 thevenin의 전압을 그리고 아래 그림과 같이 회로와 직렬로 부하 저항을 추가하십시오.

주어진 공식에서 부하 전류를 찾을 수 있습니다.

마지막으로 부하 전류는 3.43A로 계산됩니다.

여기에 표시된 시뮬레이션 증명이 있습니다. 부하 전류는 주어진 회로와 thevenin의 등가 회로에 대해 동일합니다.

Thevenin 정리의 제한 및 적용

Thevenin 정리를 사용하는 데에는 특정 제한 및 적용이 있습니다. 이 섹션에 열거되어 있습니다.

제한 사항

1. 테 베닌의 정리는 양측 요소 만있는 선형 회로에 적용 할 수 있습니다. 다이오드 및 트랜지스터와 같은 일방적 요소가있는 회로는 테 브닌의 정리로 해결할 수 없습니다.
2. 주어진 복잡한 네트워크는 부하와 전기적으로 연결되어야합니다. 자기 적으로 결합 된 부하의 경우이 정리는 유효하지 않습니다.
3. 종속적이고 독립적 인 소스를 가진 회로에 사용할 수 있습니다.
4. 회로의 효율성을 결정하는 데 사용할 수 없습니다.
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응용 프로그램

1. 테 브닌 정리는 복잡한 회로를 단순한 회로로 줄이는 데 사용할 수 있습니다.
2. 테 브닌 정리는 Norton의 정리에서 다음과 같이 사용됩니다. Norton의 등가 회로를 얻습니다.
3. 네트워크의 등가 저항을 찾기 위해 최대 전력 전달 정리에도 사용됩니다.
4. 테 브닌 정리의 주요 실제 적용은 다음과 같은 변형을 찾는 것입니다. 가변 부하에 전달되는 전압 및 전력.
5. 분기의 고장 전류를 찾기 위해 전력 시스템 고장 분석에 사용됩니다.

Thevenin의 정리 Wikipedia를 참조 할 수 있습니다. 기사

추가 학습…

DC 회로에 대한 Norton의 정리

최대 전력 전달 정리

중첩 정리