Altifigence Academy

6 / 32 · Konsep

Rangkaian ekuivalen Thevenin mempertahankan perilaku beban

Ganti jaringan sumber linear dengan tegangan rangkaian terbuka dan resistansi.

Pandangan berguna dari dua terminal

Jaringan resistif linear dengan sumber independen dapat direpresentasikan pada port pilihan oleh tegangan Thevenin VTHV_{TH} yang seri dengan resistansi RTHR_{TH}. Rangkaian ekuivalen memprediksi tegangan dan arus beban yang terhubung ke port itu. Rangkaian tersebut tidak mempertahankan arus cabang internal atau daya setiap komponen. Nyatakan kedua terminal port sebelum menghitung.

VTHV_{TH} adalah tegangan rangkaian terbuka port. Untuk mencari RTHR_{TH} pada contoh sumber independen ini, setel sumber tegangan ideal ke nol dengan menggantinya menjadi hubung singkat; setel sumber arus ideal ke nol dengan menggantinya menjadi rangkaian terbuka. Sumber dependen harus tetap aktif dan memerlukan metode sumber uji, yang berada di luar contoh pertama ini.

Pembagi berbeban tanpa memulai ulang

Pembagi 5 V menggunakan resistor atas 10 kΩ dan bawah 10 kΩ. Keluaran rangkaian terbukanya 2.5 V. Dengan sumber 5 V dihubung singkat, kedua resistor menghubungkan keluaran ke ground, sehingga RTH=10 kΩ∥10 kΩ=5R_{TH}=10\,\mathrm{k}\Omega\parallel10\,\mathrm{k}\Omega=5 kΩ. Pasang beban 10 kΩ. Keluaran menjadi 2.5×10/(5+10)=1.6666672.5\times10/(5+10)=1.666667 V dan arus beban 0.166667 mA.

text
Port asli: out pembagi tegangan, titik acuan
Ekuivalen: sumber 2.5 V --- 5 kohm --- out --- beban --- titik acuan

Tegangan rangkaian terbuka tetap 2.5 V, tetapi tidak pernah menjanjikan 2.5 V pada semua beban. Impedansi sumber 5 kΩ menjelaskan penurunannya. Konfirmasikan dengan jaringan asli: resistor bawah 10 kΩ paralel dengan beban memberi 5 kΩ, dan 5 V kali 5/(10+5) memberi hasil sama.

Apa yang tidak dijelaskan rangkaian ekuivalen

Disipasi resistor Thevenin umumnya bukan pemanasan total di dalam pembagi asli. Gunakan rangkaian asli untuk rating komponen. Demikian pula, jaringan dioda nonlinear mungkin hanya memiliki ekuivalen sinyal kecil lokal di sekitar satu titik bias. Gunakan model sumber yang cakupannya sesuai dengan pertanyaan, dan simpan gambar asli dalam catatan desain agar penyederhanaan elegan tidak menghapus keterbatasan fisik.

Coba sendiri

Untuk sumber Thevenin itu, beban berapa yang menjaga tegangan sekurang-kurangnya 90% dari nilai rangkaian terbukanya?

Baca penjelasan

RL/(5 kΩ + RL) ≥ 0.9 memberi RL ≥ 45 kΩ. Pada 45 kΩ, keluaran adalah 2.25 V.

Pilihan berlaku di peramban ini. Ubah kapan saja di bagian bawah halaman.