Stellingen van elektrische circuits zijn altijd gunstig om te helpen bij het vinden van spanning en stromen in circuits met meerdere lussen. Deze stellingen gebruiken fundamentele regels of formules en basisvergelijkingen van de wiskunde om te analyseren basiscomponenten van elektrische of elektronica parameters zoals spanningen, stromen, weerstand, enzovoort. Deze fundamentele stellingen omvatten de basistellingen zoals de superpositiestelling, de stelling van Tellegen, de stelling van Norton, de stelling van maximale vermogensoverdracht en de stellingen van Thevenin. Een andere groep netwerkstellingen die meestal in het circuitanalyseproces worden gebruikt, omvat de compensatiestelling, substitutiestelling, wederkerigheidsstelling, Millmans stelling en Miller's stelling.
Netwerktheoremen
Alle netwerkstellingen worden hieronder kort besproken.
1. Superpositie-stelling
De superpositie-stelling is een manier om de stromen en spanningen te bepalen die aanwezig zijn in een circuit met meerdere bronnen (waarbij één bron tegelijk wordt beschouwd). De superpositiestelling stelt dat in een lineair netwerk met een aantal spannings- of stroombronnen en weerstanden, de stroom door elke tak van het netwerk de algebraïsche som is van de stromen die het gevolg zijn van elk van de bronnen wanneer ze onafhankelijk werken.
Superpositie-stelling
Superpositiestelling wordt alleen gebruikt in lineaire netwerken. Deze stelling wordt gebruikt in zowel AC- als DC-circuits, waarin het helpt om een equivalent circuit van Thevenin en Norton te construeren.
In de bovenstaande afbeelding is het circuit met twee spanningsbronnen verdeeld in twee afzonderlijke circuits volgens de verklaring van deze stelling. De afzonderlijke circuits hier laten het hele circuit er op gemakkelijkere manieren eenvoudiger uitzien. En door deze twee circuits opnieuw te combineren na individuele vereenvoudiging, kan men gemakkelijk parameters vinden zoals spanningsval bij elke weerstand, knooppuntspanningen, stromen, enz.
2. Thevenins stelling
Uitspraak: Een lineair netwerk dat bestaat uit een aantal spanningsbronnen en weerstanden kan worden vervangen door een equivalent netwerk met een enkele spanningsbron genaamd Thevenins spanning (Vthv) en een enkele weerstand genaamd (Rthv).
Thevenins stelling
De bovenstaande figuur legt uit hoe deze stelling van toepassing is op circuitanalyse. De vinnen-spanning wordt berekend met de gegeven formule tussen de klemmen A en B door de lus bij de klemmen A en B te onderbreken. Ook wordt de weerstand of gelijkwaardige weerstand berekend door kortsluiting van spanningsbronnen en open circuit stroombronnen zoals weergegeven in de afbeelding.
Deze stelling kan worden toegepast op zowel lineaire als bilaterale netwerken. Het wordt voornamelijk gebruikt voor het meten van de weerstand met een Wheatstone-brug.
3. De stelling van Norton
Deze stelling stelt dat elk lineair circuit dat verschillende energiebronnen en weerstanden bevat, kan worden vervangen door een enkele constante stroomgenerator parallel aan een enkele weerstand.
De stelling van Norton
Dit is ook hetzelfde als dat van de Thevinens-stelling, waarin we Thevinens-equivalente spannings- en weerstandswaarden vinden, maar hier worden de huidige equivalente waarden bepaald. Het proces om deze waarden te vinden, wordt weergegeven zoals weergegeven in het voorbeeld in de bovenstaande afbeelding.
4. Stelling voor maximale vermogensoverdracht
Deze stelling legt de voorwaarde uit voor de maximale krachtoverdracht om te laden onder verschillende circuitomstandigheden. De stelling stelt dat de krachtoverdracht door een bron naar een belasting maximaal is in een netwerk wanneer de belastingsweerstand gelijk is aan de interne weerstand van de bron. Voor wisselstroomcircuits moet de belastingsimpedantie overeenkomen met de bronimpedantie voor een maximale vermogensoverdracht, zelfs als de belasting anders werkt machtsfactoren
Stelling voor maximale krachtoverdracht
De bovenstaande afbeelding toont bijvoorbeeld een schakelschema waarin een circuit is vereenvoudigd tot een bronniveau met interne weerstand met behulp van de stelling van Thevenin. De krachtoverdracht is maximaal wanneer deze Thevinens-weerstand gelijk is aan de belastingsweerstand. De praktische toepassing van deze stelling omvat een audiosysteem waarbij de weerstand van de luidspreker moet worden aangepast aan de audio eindversterker om maximale output te verkrijgen.
5. Wederkerigheidsstelling
Wederkerigheidsstelling helpt om de andere overeenkomstige oplossing te vinden, zelfs zonder verder werk, zodra het circuit is geanalyseerd voor één oplossing. De stelling stelt dat in een lineair passief bilateraal netwerk de excitatiebron en de bijbehorende respons kunnen worden verwisseld.
Wederkerigheidsstelling
In de bovenstaande afbeelding is de stroom in de R3-tak I3 met een enkele bron Vs. Als deze bron wordt vervangen naar de R3-tak en de bron wordt kortgesloten op de oorspronkelijke locatie, dan is de stroom die van de oorspronkelijke locatie I1 vloeit dezelfde als die van I3. Dit is hoe we overeenkomstige oplossingen voor het circuit kunnen vinden zodra het circuit is geanalyseerd met één oplossing.
6. Compensatiestelling
Compensatiestelling
In elk bilateraal actief netwerk, als de hoeveelheid impedantie wordt gewijzigd van de oorspronkelijke waarde naar een andere waarde met een stroom van I, dan zijn de resulterende veranderingen die optreden in andere takken dezelfde als die zouden zijn veroorzaakt door de injectiespanningsbron in de gemodificeerde tak met een negatief teken, dwz minus van de spanningsstroom en het gewijzigde impedantieproduct. De vier bovenstaande figuren laten zien hoe deze compensatiestelling van toepassing is bij het analyseren van de circuits.
7. Millmans stelling
Millman's stelling
Deze stelling stelt dat wanneer een willekeurig aantal spanningsbronnen met eindige interne weerstand parallel werkt, kan worden vervangen door een enkele spanningsbron met serie-equivalente impedantie. De equivalente spanning voor deze parallelle bronnen met interne bronnen in Millmans stelling wordt berekend door de onderstaande formule, die wordt weergegeven in de bovenstaande afbeelding.
8. Tellegen’s theorem
Tellegen’s Theorem
Deze stelling is van toepassing op circuits met lineaire of niet-lineaire, passieve of actieve en hysterische of niet-hysterische netwerken. Het stelt dat de som van het momentane vermogen in het circuit met n aantal vertakkingen nul is.
9. Vervangingsstelling
Deze stelling stelt dat elke tak in een netwerk kan worden vervangen door een andere tak zonder de stromen en spanningen in het hele netwerk te verstoren, op voorwaarde dat de nieuwe tak dezelfde set eindspanningen en stroom heeft als de oorspronkelijke tak. De substitutiestelling kan worden gebruikt in zowel lineaire als niet-lineaire circuits.
10. Stelling van Miller
Miller's stelling
Deze stelling stelt dat in een lineaire schakeling, als er een tak bestaat met impedantie Z die is verbonden tussen twee knooppunten met knooppuntspanningen, deze tak kan worden vervangen door twee takken die de overeenkomstige knooppunten met de aarde verbinden door twee impedanties. De toepassing van deze stelling is niet alleen een effectief hulpmiddel voor het creëren van een equivalent circuit, maar ook een hulpmiddel voor het ontwerpen van gewijzigde aanvullende elektronische schakelingen door impedantie.
Dit zijn allemaal elementaire netwerkstellingen die op grote schaal worden gebruikt bij de analyse van elektrische of elektronische circuits. We hopen dat je misschien wat basisideeën hebt over al deze stellingen.
De aandacht en interesse waarmee u dit artikel hebt gelezen, zijn echt bemoedigend voor ons en daarom anticiperen we op uw aanvullende interesses voor andere onderwerpen, projecten en werken. U kunt ons dus schrijven over uw feedback, opmerkingen en suggesties in de opmerkingen hieronder.
Fotocredits
- Super Position Theorem door keywon
- Thevenin's Theorem door hyperfysica
- De stelling van Norton door hyperfysica
- Stelling voor maximale krachtoverdracht door alle schakelingen
- Wederkerigheidsstelling door netleraar
- Tellegen's & Compensation Theorem door electronicspani
- Millman's Theorem door myelektrisch
- Miller's Theorem door
