Thevenin entspricht einer unabhängigen Quelle

Ich kämpfe mit der Analyse dieser Schaltung:

schematisch

Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan

R 1 = 5 Ω

R 2 = 5 Ω

R 3 = 2.5 Ω

R 4 = 5 Ω

Spannungsquelle = 5 V

Die Aufgabe besteht darin, das Thevenin-Äquivalent (Vth und Rth) zwischen a bzw. b (schwarze Kästchen) zu bestimmen. Ich bin mir nicht sicher, wie ich diese Frage angehen soll. Kann mir jemand beim Einstieg helfen?

Die Spannungsquelle, die Sie dort einsetzen, ist eine Sinuswellenquelle. Sie sagen, es sind 5 VDC?
Ups, ja das meinte ich. Ich bin es nicht gewohnt, Schaltpläne online zu zeichnen.
Auch dies ist eindeutig eine Hausaufgabe, was in Ordnung ist, aber Sie müssen zuerst erklären, was Sie selbst versucht haben, um das Problem zu lösen, bevor Ihnen jemand helfen kann.
Okay. Ich habe versucht, Req zu bestimmen, indem ich die Spannungsquelle von ihrer aktuellen Position entfernt und herumbewegt habe, sodass die Spannung jetzt durch R1 fließt. Dies bedeutet, dass R3 und R4 jetzt in Reihe und parallel zu R2 sind, was es mir ermöglicht, Req zu bestimmen. Dadurch bekomme ich Req auf 3 Ohm. Soweit ich weiß, entspricht dies Rth. Ich kann jetzt Vth berechnen: 5 V*3 Ohm/(3 Ohm + 5 Ohm) = 1,875 V = Vth
@Steve Nein, Sie platzieren einen Kurzschluss dort, wo sich die Spannungsquelle befindet, und berechnen dann den äquivalenten Widerstand. Und Sie berechnen die Spannung AB, wie sie jetzt ist, dann haben Sie Veq, Req.

Antworten (3)

Der beste Weg, diese Beispiele zu lösen, ist normalerweise die Verwendung von Quelltransformationen.

  1. Wandle V1 in eine Stromquelle V1/R2 um --> I1 = 5V/5ohm = 1A. R2 liegt nun parallel zur Stromquelle.
  2. Kombinieren Sie R1 und R2 (sie sind jetzt parallel) -> R = 2,5 Ohm
  3. Wandeln Sie die Stromquelle wieder in eine Spannungsquelle um, V = I1 * R = 2,5 V. R liegt nun in Reihe mit der Spannungsquelle.
  4. Kombiniere R mit R3 -> R' = 5 Ohm
  5. Wandeln Sie dies zurück in eine Stromquelle I = 2,5 V / 5 Ohm = 0,5 A. R' ist jetzt parallel zur Stromquelle und parallel zu R4.
  6. Kombinieren Sie R' und R4: Rth = 2,5 Ohm
  7. Konvertieren Sie die Stromquelle zurück in die Spannungsquelle Vth = 0,5 A * Rth = 1,25 V

Dies scheint schwierig, aber mit ein wenig Übung ist dies der schnellste Weg.

Das Ergebnis ist Vth = 1,25 V und Rth = 2,5, was mit dem Ergebnis aus der Simulation übereinstimmt.

Sie können die Widerstände wie folgt neu anordnen, um die Vereinfachung zu veranschaulichen:

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Tylers Antwort erklärt, wie man den Thevenin-Widerstand findet. Um dann die Thevenin-Spannung zu finden, ist es die Leerlaufspannung zwischen Ihren Klemmen a und b. (Quelle: http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/electric/thevenin.html#c3 ), was sich als EDIT herausstellt: 1,25 V (ja, wie Mario betont, ist der Schaltungssimulator korrekt ).

Spannungsteiler: Der obere Widerstand ist R2, der untere Widerstand (über a und b) ist R13 (R4 spielt im Spannungsteiler keine Rolle, weil wir nach der Spannung zwischen den und b-Anschlüssen suchen. Denken Sie von unten nach oben , von der Null-Volt-Klemme nach oben). So:

1/R13 = 1/R1 + 1/R3

R13 = 1/(1/5 + 1/2,5) = 5/3 Ω

Vth = 5V * (R13 / (R13+R2))

Vth = 5 V * (5/3 Ω / (5/3 Ω + 5 Ω)) = 1,25 V

Wann immer wir aufgefordert werden, Thevenins Äquivalenzschaltung zu finden ... müssen wir zuerst die Last entfernen und die von der Last gesehene Spannung und den von der Last gesehenen Widerstand finden. In diesem Fall gehen wir davon aus, dass die Last zwischen A und B lag, was bereits entfernt wurde . Werfen Sie jetzt einen Blick auf dieses Bild, das zeigt, wie Sie Vth findenGeben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Vth = 1,25 V Um Rth zu finden, ersetzen Sie die Quelle (kann Strom oder Spannung sein) durch ihren Innenwiderstand. Für die Spannungsquelle ist der Innenwiderstand Null, das heißt, wir schließen ihn kurz. Und dann von links nach rechts
(1) (R2 parallel R1)=2,5 (2) 2,5 Reihe mit R3(2,5) = 5 (3) 5 parallel R4(5) = 2,5 Ohm also Rth= 2,5