泰维宁等效电路是简化为最小值的电路:为什么以及何时应将电路简化为最小值?泰维宁电路简介。- 视频 2A/2A
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- เผยแพร่เมื่อ 17 ม.ค. 2025
- 考虑一个由七个电阻、一个独立电压源和一个独立电流源组成的电路。 一个可调负载电阻 Rch 连接到电路末端的端子 (A) 和 (B)。负载 Rch 两端的电压为 V_Rch,通过负载的电流为 I4。
1) 为了求出通过负载的电流 I4 和负载两端的电压 V_Rch,我们需要计算电路中流过的所有电流和电路中每个电阻两端的所有电压,从而求出 I4 和 V_Rch。
2) 每次调整负载电阻 Rch 的值,都会产生新的电压 V_Rch 和新的电流 I4,因为它们随 Rch 的变化而变化。
3) 为了找出新的电流 I4 和电压 V_Rch,我们别无选择,只能每次重新计算电路中的所有电流和电压,以推导出 I4 和 V_Rch。
4) 在目前的电路中,我们只有 7 个电阻和 2 个电源,这已经是一项漫长而繁琐的工作了,而且要重新进行所有的计算也需要大量的时间。试想一下,如果我们面对的是一个有大约 50 个电阻和 10 个电源的电路,那么每次调整负载 Rch 或每次 Rch 变化都要重新进行计算将是不可想象的,因为这样做没有任何意义。
5) 为了避免这个问题,我们尝试将电路转化为一个简化电路,称为 “泰维宁等效电路”。
等效电路 “由一个称为 ”等效电阻 “的电阻器和一个称为 ”等效电压源 "的电压源组成。
这是由一个称为 “特维宁等效电阻 ”的单个电阻和一个称为 “特维宁等效电压源 ”的单个电压源组成的。
6) 原理是去掉负载 Rch,然后计算没有负载 Rch 的电路总电阻。由此求得的总电阻即为泰弗宁等效电阻,并命名为 Rth。然后,我们计算负载 Rch 两端的电压,由此求得的电压即为泰弗宁等效电压,并命名为 Vth。
7) Rth 和 Vth 串联构成泰维宁等效电路,然后连接负载 Rch。
8) Rth 、Vth 和负载 Rch 取代初始电路,简单地表示与初始电路等效的电路。
9) 现在,每次调整负载电阻 Rch 的值时,为了得到 I4 和 V_Rch 的新值,我们不必重新计算初始电路中的所有电流和电压,只需使用分压电桥公式计算电压 V_Rch。 至于电流 I4,我们只需应用欧姆定律,知道:Vth =(Rth + Rch).I4,因此 I4 = Vth/(Rth + Rch)。 无需计算初始电路中的所有其他电压和电流,这说明了泰维宁等效电路的实用性。