Els teoremes de circuits elèctrics sempre són beneficiosos per ajudar a trobar voltatge i corrents en circuits de múltiples bucles. Aquests teoremes utilitzen regles o fórmules fonamentals i equacions bàsiques de matemàtiques per analitzar components bàsics d’electricitat o electrònica paràmetres com ara tensions, corrents, resistència, etc. Aquests teoremes fonamentals inclouen els teoremes bàsics com el teorema de la superposició, el teorema de Tellegen, el teorema de Norton, el teorema de la màxima transferència de potència i el teorema de Thevenin. Un altre grup de teoremes de xarxa que s’utilitzen majoritàriament en el procés d’anàlisi de circuits inclouen el teorema de la compensació, el teorema de la substitució, el teorema de la reciprocitat, el teorema de Millman i el teorema de Miller.
Teoremes de xarxa
A continuació es comenten breument tots els teoremes de xarxa.
1. Teorema de la Super Posició
El teorema de la superposició és una manera de determinar els corrents i tensions presents en un circuit que té diverses fonts (considerant una font a la vegada). El teorema de la superposició estableix que en una xarxa lineal amb diverses fonts de tensió o corrent i resistències, el corrent a través de qualsevol branca de la xarxa és la suma algebraica dels corrents deguts a cadascuna de les fonts quan actuen de forma independent.
Teorema de la Super Posició
El teorema de la superposició només s’utilitza en xarxes lineals. Aquest teorema s'utilitza tant en circuits de corrent altern com de corrent continu en què ajuda a construir circuits equivalents a Thevenin i Norton.
A la figura anterior, el circuit amb dues fonts de tensió es divideix en dos circuits individuals segons l’afirmació d’aquest teorema. Els circuits individuals aquí fan que tot el circuit sembli més senzill de maneres més fàcils. I, combinant de nou aquests dos circuits després de la simplificació individual, es poden trobar fàcilment paràmetres com caiguda de tensió a cada resistència, tensions de node, corrents, etc.
2. Teorema de Thevenin
Declaració: Una xarxa lineal que consisteix en diverses fonts de tensió i resistències es pot substituir per una xarxa equivalent que tingui una única font de tensió anomenada tensió de Thevenin (Vthv) i una única resistència anomenada (Rthv).
Teorema de Thevenin
La figura anterior explica com aquest teorema és aplicable per a l’anàlisi de circuits. La tensió devinens es calcula mitjançant la fórmula donada entre els terminals A i B trencant el bucle als terminals A i B. A més, la resistència de Thevinens o resistència equivalent es calcula en curtcircuitar les fonts de tensió i obrir les fonts de corrent de circuit, tal com es mostra a la figura.
Aquest teorema es pot aplicar tant a xarxes lineals com bilaterals. S'utilitza principalment per mesurar la resistència amb un pont de Wheatstone.
3. Teorema de Norton
Aquest teorema afirma que qualsevol circuit lineal que contingui diverses fonts d’energia i resistències es pot substituir per un únic generador de corrent constant en paral·lel amb una sola resistència.
Teorema de Norton
Això també és el mateix que el teorema de Thevinens, en el qual trobem valors de tensió i resistència equivalents a Thevinens, però aquí es determinen valors equivalents actuals. El procés per trobar aquests valors es mostra tal com es dóna a l'exemple de la figura anterior.
4. Teorema de transferència de potència màxima
Aquest teorema explica les condicions per a la càrrega màxima de la transferència de potència en diverses condicions del circuit. El teorema afirma que la transferència de potència per una font a una càrrega és màxima en una xarxa quan la resistència de càrrega és igual a la resistència interna de la font. Per als circuits de corrent altern, la impedància de càrrega hauria de coincidir amb la impedància de la font per a la màxima transferència de potència, fins i tot si la càrrega està funcionant de manera diferent factors de potència .
Teorema de la transferència de potència màxima
Per exemple, la figura anterior representa un diagrama de circuits en què un circuit es simplifica fins a un nivell de font amb resistència interna mitjançant el teorema de Thevenin. La transferència de potència serà màxima quan aquesta resistència de Thevinens sigui igual a la resistència de càrrega. L'aplicació pràctica d'aquest teorema inclou un sistema d'àudio en què la resistència de l'altaveu ha de coincidir amb la amplificador de potència d'àudio per obtenir el màxim rendiment.
5. Teorema de la reciprocitat
El teorema de la reciprocitat ajuda a trobar l’altra solució corresponent fins i tot sense treballar més, un cop analitzat el circuit per trobar una solució. El teorema afirma que en una xarxa bilateral passiva lineal es pot intercanviar la font d’excitació i la seva resposta corresponent.
Teorema de la reciprocitat
A la figura anterior, el corrent a la branca R3 és I3 amb una font única vs. Si aquesta font es reemplaça a la branca R3 i es produeix un curtcircuit a la font a la ubicació original, el corrent que flueix de la ubicació original I1 és el mateix que el de I3. Així és com podem trobar les solucions corresponents per al circuit un cop analitzat el circuit amb una solució.
6. Teorema de la compensació
Teorema de la compensació
En qualsevol xarxa activa bilateral, si la quantitat d’impedància es canvia del valor original a un altre valor amb un corrent de I, els canvis resultants que es produeixen en altres branques són els mateixos que els que haurien estat causats per la font de tensió d’injecció. a la branca modificada amb signe negatiu, és a dir, menys corrent de tensió i producte d’impedància modificada. Les quatre figures anteriors mostren com aquest teorema de compensació és aplicable a l’anàlisi dels circuits.
7. Teorema de Millman
Teorema de Millman
Aquest teorema afirma que quan qualsevol nombre de fonts de tensió amb resistència interna finita funciona en paral·lel es pot substituir per una font de voltatge única amb impedància equivalent en sèrie. La tensió equivalent per a aquestes fonts paral·leles amb fonts internes a Teorema de Millman es calcula mitjançant la fórmula donada a continuació, que es mostra a la figura anterior.
8. Teorema de Tellegen
Teorema de Tellegen
Aquest teorema és aplicable a circuits amb xarxes lineals o no lineals, passives o actives i histèriques o no histèriques. Afirma que la suma de la potència instantània al circuit amb n nombre de branques és nul·la.
9. Teorema de la substitució
Aquest teorema afirma que qualsevol branca d'una xarxa pot ser substituïda per una branca diferent sense molestar els corrents i tensions de tota la xarxa, sempre que la nova branca tingui el mateix conjunt de tensions i corrents terminals que la branca original. El teorema de la substitució es pot utilitzar tant en circuits lineals com no lineals.
10. Teorema de Miller
Teorema de Miller
Aquest teorema afirma que en un circuit lineal si existeix una branca amb impedància Z connectada entre dos nodes amb tensions nodals, aquesta branca es pot substituir per dues branques que connecten els nodes corresponents a la terra per dues impedàncies. L'aplicació d'aquest teorema no només és una eina eficaç per crear un circuit equivalent, sinó també una eina per dissenyar modificacions addicionals circuits electrònics per impedància.
Aquests són teoremes bàsics de xarxa que s’utilitzen àmpliament en l’anàlisi de circuits elèctrics o electrònics. Esperem que pugueu tenir algunes idees bàsiques sobre tots aquests teoremes.
L’atenció i l’interès amb què heu llegit aquest article són realment encoratjadors per a nosaltres i, per tant, preveiem els vostres interessos addicionals sobre qualsevol altre tema, projecte i treball. Per tant, ens podeu escriure sobre els vostres comentaris, comentaris i suggeriments a la secció de comentaris que es mostra a continuació.
Crèdits fotogràfics
- Teorema de Super Posició de keywon
- Teorema de Thevenin per hiperfísica
- Teorema de Norton de hiperfísica
- Teorema de transferència de potència màxima per tots els circuits
- Teorema de la reciprocitat per netlecturer
- Tellegen’s & Compensation Theorem de electronicspani
- Teorema de Millman per mielèctric
- Teorema de Miller de
