Manufaktur industri
Industri Internet of Things | bahan industri | Pemeliharaan dan Perbaikan Peralatan | Pemrograman industri |
home  MfgRobots >> Manufaktur industri >  >> Manufacturing Technology >> Teknologi Industri

Teorema Thevenin: Mempersederhana Sirkuit Linier untuk Analisis Sistem Daya

Dalam teknik elektro, Teorema Thevenin menjamin bahwa jaringan linier apa pun—yang terdiri dari resistor, induktor, kapasitor, dan sumber ideal—dapat diruntuhkan menjadi sirkuit ekivalen dengan satu sumber tegangan seri dengan satu resistansi. Reduksi ini sangat berharga saat mengevaluasi efek satu resistor beban, terutama dalam sistem distribusi daya di mana nilai beban sering berubah.

Teorema Thevenin dalam Sistem Daya

Sistem daya rutin menyesuaikan resistansi beban saat perangkat dihidupkan atau dimatikan. Memecahkan ulang jaringan lengkap untuk setiap nilai beban baru menggunakan metode konvensional (arus cabang, arus mesh, Millman, atau superposisi) memakan waktu. Teorema Thevenin menghilangkan beban itu dengan mentransformasi seluruh jaringan—kecuali beban—pasangan seri sederhana.

Teorema Thevenin: Mempersederhana Sirkuit Linier untuk Analisis Sistem Daya

Asumsikan R₂ adalah beban. Kita pertama mengisolasinya, lalu mengurangi jaringan yang tersisa menjadi sumber tegangan ekivalen EThevenin dan resistansi seri RThevenin. Beban dihubungkan kembali ke pasangan ini, dan tegangan dan arus di seluruhnya mengikuti langsung dari aturan sirkuit seri.

Sirkuit Ekivalen Thevenin

Setelah menghapus R₂, elemen yang tersisa (baterai B₁ dan B₂, resistor R₁ dan R₃) direpresentasikan oleh satu sumber tegangan dan satu resistansi, seperti ditunjukkan:

Teorema Thevenin: Mempersederhana Sirkuit Linier untuk Analisis Sistem Daya

Setelah direduksi:

Teorema Thevenin: Mempersederhana Sirkuit Linier untuk Analisis Sistem Daya

Dengan konstruksi, resistor beban tidak dapat membedakan antara jaringan asli dan ekivalen Theveninnya; keduanya memberikan tegangan dan arus yang sama untuk nilai beban yang sama.

Menentukan Tegangan Thevenin

Dengan beban dihapus, hitung tegangan rangka terbuka antara dua terminal:

Teorema Thevenin: Mempersederhana Sirkuit Linier untuk Analisis Sistem Daya

Teorema Thevenin: Mempersederhana Sirkuit Linier untuk Analisis Sistem Daya

Hasilnya adalah EThevenin = 11.2 V.

Menentukan Resistansi Seri Thevenin

Short semua sumber tegangan (ganti dengan kawat ideal) dan buka semua sumber arus, lalu ukur resistansi antara terminal beban:

Teorema Thevenin: Mempersederhana Sirkuit Linier untuk Analisis Sistem Daya

Dua resistor secara paralel, menghasilkan RThevenin = 0.8 Ω.

Menghitung Tegangan dan Arus Beban

Hubungkan kembali beban (R₂ = 2 Ω) dan analisis sirkuit seri sederhana:

Teorema Thevenin: Mempersederhana Sirkuit Linier untuk Analisis Sistem Daya

Beban melihat VR₂ = 8 V dan IR₂ = 4 A, identik dengan nilai yang diperoleh melalui metode rinci apa pun.

Karena ekivalen Thevenin independen dari beban, mengubah R₂ hanya memerlukan satu perhitungan ulang menggunakan rumus sirkuit seri yang sama.

Review

Lembar Kerja Terkait

Teknologi Industri

  1. Membuat dan Memecahkan Masalah Rangkaian Dasar Baterai-Lampu 6 V
  2. Rangkaian dengan Saklar: Panduan Praktis tentang Rangkaian Listrik Dasar
  3. Rangkaian Diferensial – Memvisualisasikan Laju Perubahan
  4. Membangun Rangkaian Tank Resonansi: Induktor, Kapasitor, dan Wawasan Praktis
  5. Membangun Sumber Daya AC/DC Tegangan Rendah yang Andal: Rectifier Bridge & Filter Kapasitif
  6. Penguat Voltage Follower: Panduan Desain, Pembuatan, dan Pengukuran
  7. Aturan Kunci untuk Rangkaian Seri: Arus, Hambatan, dan Tegangan
  8. Memulai dengan SPICE: Alat Simulasi Rangkaian Berbasis Teks
  9. Menguasai Sintaks Netlist SPICE: Penamaan Komponen, Elemen Pasif & Aktif, dan Definisi Sumber
  10. Demultiplexer Dijelaskan: Bagaimana Mereka Merute Sinyal dalam Rangkaian Digital