Un bref sur le théorème de Thevenins avec des exemples

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L'ingénierie dans le flux électrique et électronique comprend plusieurs sujets d'ingénierie qui incluent des sujets de base tels que les lois comme la loi d'Ohm, la loi de Kirchoff, etc., et théorèmes de réseau Ces lois et théorèmes sont utilisés pour résoudre les circuits électriques complexes et les calculs mathématiques pour découvrir des paramètres de réseau tels que le courant, la tension, etc. dans l'analyse du réseau électrique. Ces théorèmes de réseau incluent le théorème de thevenins, le théorème de Norton, le théorème de réciprocité, le théorème de superposition, le théorème de substitution et le théorème de transfert de puissance maximum. Ici, dans cet article, nous allons discuter en détail de la façon d'énoncer le théorème de thevenins, les exemples du théorème de thevenins et les applications du théorème de thevenins.

Théorème de Thevenins

Théorème de réseau utilisé pour réduire un grand circuit électrique linéaire complexe composé de plusieurs tensions ou / et sources de courant et de plusieurs résistances en un petit, circuit électrique simple avec une source de tension avec une résistance série connectée à travers elle est appelée théorème de thevenins. L'énoncé du théorème de thevenins nous aide à mieux comprendre le théorème de thevenins très facilement en une seule phrase.




Énoncé du théorème de Thevenins

Le théorème de Thevenins stipule que tout circuit linéaire électriquement complexe est réduit en un simple circuit électrique avec une tension et résistance connectée en série. Pour une compréhension approfondie du théorème des vénins, considérons les exemples du théorème des vénins comme suit.

Exemples de théorème de Thevenins

Considérons principalement un simple exemple de circuit avec deux sources de tension et trois résistances qui sont connectées pour former un réseau électrique comme le montre la figure ci-dessous.



Exemple de circuit pratique du théorème de Thevenins1

Exemple de circuit pratique du théorème de Thevenins1

Dans le circuit ci-dessus, les V1 = 28V, V2 = 7V sont deux sources de tension et R1 = 4 Ohm, R2 = 2 Ohm et R3 = 1 Ohm sont trois résistances parmi lesquelles considérons la résistance R2 comme résistance de charge . Comme nous savons que, sur la base des conditions de charge, la résistance de charge varie en conséquence et, par conséquent, la résistance totale doit être calculée en fonction du nombre de résistances connectées dans le circuit, ce qui est très critique.

Exemple de circuit pratique du théorème Thevenins après suppression de la résistance de charge

Exemple de circuit pratique du théorème Thevenins après suppression de la résistance de charge

Ainsi, pour faciliter les choses, le théorème de Vénins stipule que la résistance de charge doit être supprimée temporairement, puis calcule la tension et la résistance du circuit en la réduisant à une seule source de tension avec une seule résistance en série. Ainsi, le circuit équivalent formé est appelé circuit équivalent au vénins (comme le montre la figure ci-dessus) ayant l'équivalent source de voltage appelée tension thevenins et résistance équivalente appelée résistance thevenins.


Circuit équivalent Thevenins avec Vth et Rth (sans résistance de charge)

Circuit équivalent Thevenins avec Vth et Rth (sans résistance de charge)

Ensuite, le circuit thevenins équivalent peut être représenté comme indiqué sur la figure ci-dessus. Ici, dans ce circuit est équivalent au circuit ci-dessus (avec V1, V2, R1, R2 et R3) dans lequel la résistance de charge R2 est connectée aux bornes du circuit équivalent thevenins comme indiqué dans le circuit ci-dessous.

Circuit équivalent Thevenins avec résistance Vth, Rth et charge

Circuit équivalent Thevenins avec résistance Vth, Rth et charge

Maintenant, comment connaître les valeurs de la tension des vénins et de la résistance des vénins? Pour cela, il faut appliquer des règles de base (basées sur un circuit série ou parallèle qui se forme après suppression de la résistance de charge) et aussi en suivant les principes de Loi d'Ohm et la loi de Krichhoff.

Ici, dans cet exemple, le circuit formé après la suppression de la résistance de charge est un circuit série. Par conséquent, la tension ou la tension de thevenins aux bornes de la résistance de charge qui est en circuit ouvert peut être déterminée en utilisant les lois mentionnées ci-dessus (loi d'Ohm et loi de Krichhoff) et sont présentées sous forme de tableau comme indiqué ci-dessous:

Forme tabulaire de tension, de courant et de résistance

Ensuite, le circuit peut être représenté comme indiqué sur la figure ci-dessous avec une tension aux bornes de charge ouvertes, des résistances et du courant dans le circuit. Cette tension aux bornes des résistances de charge ouvertes est appelée tension vénins qui doit être placée dans le circuit équivalent thévénins.

Circuit équivalent Thevenins avec tension Thevenins sur les bornes de résistance de charge ouvertes

Circuit équivalent Thevenins avec tension Thevenins sur les bornes de résistance de charge ouvertes

Maintenant, le circuit équivalent thevenins avec une résistance de charge connectée en série avec la tension thevenins et la résistance thevenins comme indiqué dans la figure ci-dessous.

Circuit équivalent Thevenins avec Vth, Rth et RLoad

Circuit équivalent Thevenins avec Vth, Rth et RLoad

Pour connaître la résistance de thevenins, le circuit d'origine doit être considéré et la résistance de charge doit être supprimée. Dans ce circuit, similaire à Principe de superposition , c'est-à-dire, ouvrir les sources de courant et les sources de tension de court-circuit dans le circuit. Ainsi, le circuit devient comme le montre la figure ci-dessous dans laquelle les résistances R1 et R3 sont parallèles l'une à l'autre.

Trouver la résistance de Thevenins

Trouver la résistance de Thevenins

Ainsi, le circuit peut être représenté comme ci-dessous après avoir trouvé la valeur de résistance thevenins qui est égale à la valeur de résistance trouvée à partir des résistances parallèles R1 et R3.

Trouver la résistance de Thevenins à partir du circuit

Trouver la résistance de Thevenins à partir du circuit

Par conséquent, le circuit équivalent thevenins du réseau de circuits donné peut être représenté comme indiqué dans la figure ci-dessous avec la résistance équivalente thevenins calculée et la tension équivalente thevenins.

Circuit équivalent Thevenins avec valeurs Vth, Rth et RLoad

Circuit équivalent Thevenins avec valeurs Vth, Rth et RLoad

Ainsi, le circuit équivalent de thevenins avec Rth et Vth peut être déterminé et un simple circuit série peut être formé (à partir d'un circuit de réseau complexe) et les calculs peuvent être facilement analysés. Si une résistance est modifiée soudainement (charge), alors ce théorème peut être utilisé pour effectuer facilement des calculs (car il évite le calcul du grand circuit complexe) calculé simplement en plaçant la valeur de résistance de charge modifiée dans les circuits équivalents Rth et Vth.

Savez-vous ce que les autres théorèmes de réseau qui sont généralement utilisés dans la pratique circuits électriques ? Ensuite, partagez vos opinions, commentaires, idées et suggestions dans la section commentaires ci-dessous.