Теорема Тевенина объясняет, как упростить сложную схему. В ней говорится, что любая линейная цепь с только источниками напряжения, источниками тока и резисторами может быть упрощена до источника напряжения с последовательным резистором.
Но что это на самом деле означает?
Иногда картина говорит более тысячи слов, поэтому вот две картинки, чтобы объяснить, о чем вообще эта теорема Тевенина.
Эта схема ...
... может быть представлено этой простой схемой
Как использовать теорему Тевенина?
Чтобы перейти от сложной схемы к её простому эквиваленту Тевенина, мы должны:
- Рассчитать эквивалентное напряжение между клеммами AB с разомкнутой цепью
- Рассчитать эквивалентное сопротивление между клеммами AB, когда все источники тока разомкнуты и все источники напряжения замкнуты
Нахождение эквивалентного напряжения
Сначала мы найдем эквивалентное напряжение.
Мы видим, что R4 образует делитель напряжения вместе с R3 и R2. Поскольку R4 = R2 + R3, напряжение будет разделено пополам на правой стороне R4.
Поскольку A ни к чему не подключен, ток не будет проходить через R1, и, следовательно, падение напряжения не будет происходить через R1. Таким образом, на клемме А будет 7,5 В.
Нахождение эквивалентного сопротивления
Тогда давайте найдем эквивалентное сопротивление.
Сначала мы закорачиваем источник напряжения. Это ставит R4 параллельно с R2 + R3. Мы рассчитываем эквивалент R4 и (R2+R3) и получаем 1 кОм. Соединяем последовательно с R1 (также 1 кОм), и получаем общее сопротивление 2 кОм.
Получаем следующую эквивалентную схему Тевенина:
Для чего использовать эквивалентную схему Тевенина?
Теорема Тевенина действительно полезна для выполнения расчетов с цепями. Если у вас сложная схема, вы можете упростить ее и значительно упростить вычисления.
Но я должен признать, что я не помню, чтобы когда-либо применял её:) Может это мое упущение?
Буду рад вашим комментариям. И не забывайте подписываться на канал!