Thévenini ja Nortoni ekvivalentskeemid

Iga takistite ja allikate võrk, kui keeruline see ka pole, näeb oma kahest väljundklemmist paistes täpselt välja nagu üks ideaalne pingeallikas järjestikku ühe takistiga (Thévenini ekvivalent) või üks ideaalne vooluallikas paralleelselt ühe takistiga (Nortoni ekvivalent) — nii saab kogu võrgu edasises analüüsis asendada kahe arvuga.

Practise this concept

Tosina takisti ja kolme patareiga ahelat on iga korra, kui midagi allpool muutub, tõesti tüütu uuesti analüüsida. Thévenini teoreem ütleb, et see ei ole vajalik: mis tahes kahe konkreetse klemmiga ühendatud seadme vaatepunktist käitub terve võrk, kuitahes segane see ka on, täpselt nagu üks ideaalne pingeallikas V_th järjestikku ühe takistiga R_th. Asenda võrk ekvivalendiga, ja iga mõõtmine neil klemmidel tuleb identne.

Nende kahe arvu leidmiseks on vaja vaid kahte mõõtmist (või arvutust). V_th on tühijooksupinge — see, mida voltmeeter näitab klemmidel, kui muud ei ole ühendatud. R_th on siis tühijooksupinge jagatud lühisvooluga, R_th = V_oc/I_sc, kus lühisvool on vool, mis tekib, kui klemmid ühendada lihtsa traadiga (nulltakistusega), mitte mingi konkreetse koormuse läbi voolav vool.

Nortoni ekvivalent on samast ahelast teine vaade: üks ideaalne vooluallikas I_N paralleelselt sama takistusega R_th, kus I_N on täpselt see lühisvool. Kaks ekvivalenti kirjeldavad sama võrku ja teisenevad üksteiseks otse — kumb on mugavam, sõltub sellest, kas järgmist ühendatavat osa on lihtsam analüüsida pingeallika või vooluallika vastas.

Key ideas

Requires: Kirchhoffi seadused ja vooluringi analüüs

Formulas

R_{th} = \frac{V_{oc}}{I_{sc}}

Symbol	Name	Unit
$V_oc$	pinge	V (volt)
$I_sc$	elektrivool	A (amper)
$R_th$	takistus	ohm (oom)

Common misconceptions

Thévenini takistus on lihtsalt kõigi ahela takistite väärtuste summa, sõltumata sellest, kuidas need klemmide suhtes ühendatud on.
Lühisvool on see vool, mis läbib suvalist koormustakistit, mille sa ühendad, mitte konkreetselt vool, mis tekib, kui klemmid on ühendatud lihtsa traadiga.
Thévenini pinge on võrdne ahela sees peituva allika elektromotoorjõuga, mitte klemmidel mõõdetava tegeliku tühijooksupingega pärast sisemisi pingelangusid.

Resources

Articles

Kuulub nende TÜ ainete hulka

See mõiste on kaardistatud järgmis(t)e Tartu Ülikooli õppekava aine(te) osaliseks kattmiseks.

Elekter ja magnetismLOFY.01.007