Un rezumat asupra teoremei lui Norton cu exemple

Încercați Instrumentul Nostru Pentru Eliminarea Problemelor





Fluxul de inginerie electrică și electronică este implicat din numeroase subiecte de inginerie care includ subiecte de bază, cum ar fi teoremele rețelei, analiza circuitelor electrice, dispozitive și circuite electronice etc. Aceste teoreme de rețea sunt utilizate pentru a rezolva circuite electrice și, de asemenea, pentru a calcula diferiți parametri, cum ar fi tensiunea, curentul etc. al circuitelor. Diferite tipuri de teoreme includ teorema Nortons, teorema substituției, Teorema lui Thvenins , și așa mai departe. Aici, în acest articol, să discutăm în detaliu despre un scurt cu privire la teorema lui Nortorn cu exemple.

Teorema lui Norton

Orice circuit electric liniar complex poate fi simplificat într-un circuit simplu care constă dintr-o singură sursă de curent și o rezistență echivalentă paralelă conectată la sarcină. Să luăm în considerare câteva exemple simple ale teoremei Norton pentru a înțelege în detaliu despre teoria Norton. Circuitul echivalent al Norton poate fi reprezentat așa cum se arată în figura de mai jos.




Circuite echivalente Norton

Circuite echivalente Norton

Declarația teoremei lui Norton

Teorema lui Norton afirmă că orice circuit electric complex liniar poate fi redus într-un circuit electric simplu cu un curent și rezistență conectate în paralel. Pentru a înțelege în profunzime cu privire la teoria Norton, să luăm în considerare exemplele teoremei lui Norton după cum urmează.



Exemplele teoremei Nortons

Exemplu de teorema Norton

Exemplu de teorema Norton

În primul rând, să luăm în considerare un circuit electric simplu care constă din două surse de tensiune și trei rezistențe care sunt conectate așa cum se arată în figura de mai sus. Circuitul de mai sus este format din trei rezistențe dintre care rezistența R2 este considerată sarcină. Apoi, circuitul poate fi reprezentat așa cum se arată mai jos.

Circuitul exemplului teoremei Nortons cu rezistor de sarcină

Circuitul exemplului teoremei Nortons cu rezistor de sarcină

Știm că, dacă sarcina se schimbă, atunci calculul diferiților parametri ai circuitelor electrice este dificil. Asa de, teoremele rețelei sunt utilizate pentru calcularea cu ușurință a parametrilor rețelei.

Circuitul exemplului teoremei Nortons după îndepărtarea rezistorului de sarcină

Circuitul exemplului teoremei Nortons după îndepărtarea rezistorului de sarcină

În această teoremă a lui Norton, de asemenea, urmăm procedura similară teoremei luivenins (într-o oarecare măsură). Aici, scoateți în primul rând sarcina (considerați rezistența R2 = 2 Ohmi ca sarcină în circuit) așa cum se arată în figura de mai sus. Atunci, scurt circuit bornele de sarcină cu un fir (exact opus procedurii pe care o urmăm în teorema venins, adică circuitul deschis al bornelor de sarcină) așa cum se arată în figura de mai jos. Acum, calculați curentul rezultat (curentul prin rezistențele R1, R3 și linia de scurtcircuit după îndepărtarea R2) așa cum se arată în figura de mai jos.


Curent prin R1, R3 și sarcină de scurtcircuit

Curent prin R1, R3 și sarcină de scurtcircuit

Din figura de mai sus, curentul sursă Nortons este egal cu 14A, care este utilizat în circuitul echivalent al Norton, așa cum se arată în figura de mai jos. Circuitul echivalent al teoremei Norton constă din sursa de curent Norton (INorton) în paralel cu rezistența echivalentă a Norton (RNorton) și sarcina (aici R2 = 2Ohms).

Circuitul echivalent Nortons cu INorton, RNorton, RLoad

Circuitul echivalent Nortons cu INorton, RNorton, RLoad

Circuitul echivalent al teoremei acestui Nortorn este un circuit paralel simplu, așa cum se arată în figură. Acum, pentru calcularea rezistenței echivalente a lui Norton, trebuie să urmăm două proceduri, cum ar fi teorema Thevenins și teorema Superpoziției.

În primul rând, îndepărtați rezistența la sarcină (similar cu pasul teoremei veninice de calcul al rezistenței veninelor). Apoi, înlocuiți sursele de tensiune cu scurtcircuitul (firele în cazul surselor de tensiune ideale și în cazul surselor de tensiune practice sunt utilizate rezistențele lor interne). În mod similar, sursele de curent cu circuit deschis (pauzele în cazul surselor de curent ideale și în cazul surselor de curent practice sunt utilizate rezistențele lor interne). Acum, circuitul devine așa cum se arată în figura de mai jos și este un circuit paralel simplu cu rezistențe.

Găsirea rezistenței Nortons

Găsirea rezistenței Nortons

Deoarece rezistențele R1 și R3 sunt paralele între ele, valoarea rezistenței Norton este egală cu valoarea rezistenței paralele a R1 și R3. Apoi, circuitul echivalent total al teoremei Norton poate fi reprezentat așa cum se arată în circuitul de mai jos.

Norton

Circuitul echivalent al teoremei lui Norton

Formula pentru calcularea curentului de încărcare, Iload poate fi calculată folosind diferite legi de bază, cum ar fi Legea lui Ohm , Legea tensiunii lui Krichhoff și legea actuală a lui Krichhoff.

Astfel, curentul care trece prin rezistența de sarcină Rload (R2) este dat de

Încarcă formula curentă

Încarcă formula curentă

Unde,

I N = curentul Norton (14A)
R N = rezistența lui Norton (0,8 Ohmi)
R L = rezistență la sarcină (2 ohmi)

Prin urmare, eu încărc = curentul care trece prin rezistența la sarcină = 4A.

În mod similar, rețelele mari, complexe, liniare cu mai multe numere de surse (surse de curent sau tensiune) și rezistențe pot fi reduse la circuite paralele simple cu o singură sursă de curent în paralel cu rezistența și sarcina Norton.

Astfel, circuitul echivalent al lui Norton cu Rn și In poate fi determinat și se poate forma un circuit paralel simplu (dintr-un circuit de rețea complex). Calculele parametrilor circuitului pot fi ușor analizate. Daca unul rezistență în circuit se schimbă rapid (încărcare), apoi teorema Norton poate fi utilizată pentru a efectua calculele cu ușurință.

Cunoașteți alte teoreme de rețea decât teorema lui Norton, care sunt de obicei utilizate în practică circuite electrice ? Apoi, împărtășiți opiniile, comentariile, ideile și sugestiile dvs. în secțiunea de comentarii de mai jos.