זרם הנדסת חשמל ואלקטרוניקה מעורב במקצועות הנדסיים רבים הכוללים נושאים בסיסיים כגון משפטי רשת, ניתוח מעגלים חשמליים, מכשירים ומעגלים אלקטרוניים וכן הלאה. משפטי רשת אלה משמשים לפתרון מעגלים חשמליים וגם לחישוב פרמטרים שונים כגון מתח, זרם וכו 'של המעגלים. סוגים שונים של משפטים כוללים משפט נורטונים, משפט החלפה, משפט תוונינים , וכן הלאה. כאן, במאמר זה, נדון בפירוט אודות תקציר על משפט נורטורן עם דוגמאות.
משפט נורטון
ניתן לפשט כל מעגל מורכב חשמלי ליניארי למעגל פשוט המורכב ממקור זרם יחיד והתנגדות מקבילה מקבילה המחוברת על פני העומס. הבה נבחן כמה דוגמאות פשוטות של משפט נורטון כדי להבין בפירוט את תיאוריית נורטון. ניתן לייצג את המעגל המקביל של נורטון כפי שמוצג באיור למטה.
מעגלים מקבילים של נורטון
הצהרת המשפט של נורטון
משפט נורטון קובע כי ניתן לצמצם כל מעגל חשמלי מורכב ליניארי ל- a מעגל חשמלי פשוט עם זרם אחד והתנגדות המחוברים במקביל. להבנה מעמיקה בנוגע לתורת נורטון, הבה נבחן את דוגמאות המשפט של נורטון כדלקמן.
דוגמאות למשפט נורטונים
דוגמה למשפט נורטון
בעיקר נבחן מעגל חשמלי פשוט המורכב משניים מקורות מתח ושלושה נגדים המחוברים כמוצג באיור לעיל. המעגל הנ'ל מורכב משלושה נגדים שביניהם הנגד R2 נחשב לעומס. לאחר מכן, ניתן לייצג את המעגל כמוצג להלן.
משפט לדוגמא של נורטונס עם מעגל עומס
אנו יודעים שאם העומס משתנה, חישוב הפרמטרים השונים של מעגלים חשמליים הוא קשה. כך, משפטים ברשת משמשים לחישוב פרמטרי הרשת בקלות.
משפט דוגמת משפט נורטונים לאחר הסרת נגד העומס
במשפט נורטון זה אנו גם עוקבים אחר ההליך הדומה למשפט התנינים (במידה מסוימת). כאן, הסר בעיקר את העומס (שקול את הנגד R2 = 2 אוהם כעומס במעגל) כפי שמוצג באיור לעיל. לאחר מכן, קצר מסופי העומס באמצעות חוט (בדיוק הפוך מהנוהל שאנו מקיימים במשפט המשפט, כלומר, מעגל פתוח של מסופי העומס) כפי שמוצג באיור שלהלן. כעת, חישב את הזרם שהתקבל (זרם דרך נגדים R1, R3 וקו מעגל לאחר הסרת R2) כפי שמוצג באיור להלן.
זרם דרך R1, R3 ועומס קצר חשמלי
מהאיור לעיל, זרם המקור של נורטונים שווה ל- 14A המשמש במעגל המקביל של נורטון כפי שמוצג באיור שלהלן. המעגל המקביל למשפט של נורטון מורכב ממקור הזרם של נורטון (INorton) במקביל להתנגדות המקבילה של נורטון (RNorton) ועומס (כאן R2 = 2Ohm).
מעגל מקביל של נורטונים עם INorton, RNorton, RLoad
מעגל המקביל של משפט נורטורן זה הוא מעגל מקביל פשוט כפי שמוצג באיור. כעת, לצורך חישוב ההתנגדות המקבילה של נורטון עלינו לעקוב אחר שני נהלים כגון משפט תיאוונינים ומשפט סופרפוזיציה.
בעיקר, הסר את עמידות העומס (בדומה לשלב משפט התנינים של חישוב עמידות התנינים). לאחר מכן, החלף מקורות מתח בקצר חשמלי (נעשה שימוש בחוטים במקרה של מקורות מתח אידיאליים ובמקרה של מקורות מתח פרקטיים בהתנגדות הפנימית שלהם). באופן דומה, נעשה שימוש במקורות זרם עם מעגל פתוח (נעשה שימוש בהפסקות במקרה של מקורות זרם אידיאליים ובמקרים של מקורות זרם מעשיים). כעת, המעגל הופך להיות כמוצג באיור למטה וזהו מעגל מקביל פשוט עם נגדים.
מציאת התנגדות לנורטונים
מכיוון שהנגדים R1 ו- R3 מקבילים זה לזה, ערך ההתנגדות של נורטון שווה לערך ההתנגדות המקביל של R1 ו- R3. לאחר מכן, ניתן לייצג את המעגל המקביל הכולל של נורטון כפי שמוצג במעגל להלן.
המסלול המקביל של משפט נורטון
ניתן לחשב את הנוסחה לחישוב זרם העומס, Iload באמצעות חוקים בסיסיים שונים כגון חוק אוהם , חוק המתח של קריכהוף, והחוק הנוכחי של קריכהוף.
לפיכך, הזרם העובר דרך נגן העומס Rload (R2) ניתן על ידי
טען את הנוסחה הנוכחית
איפה,
I N = הנוכחי של נורטון (14A)
R N = ההתנגדות של נורטון (0.8 אוהם)
R L = עמידות עומס (2 אוהם)
לכן, אני מעמיס = זרם העובר דרך התנגדות עומס = 4A.
באופן דומה, ניתן להפחית את הרשתות הגדולות, המורכבות והליניאריות עם מספר מספר מקורות (מקורות זרם או מתח) והתנגדות למעגלים מקבילים פשוטים עם מקור זרם יחיד במקביל להתנגדות ולעומס של נורטון.
לפיכך, ניתן לקבוע את המעגל המקביל של נורטון עם Rn ו- In וניתן ליצור מעגל מקביל פשוט (ממעגל רשת מורכב). ניתן לנתח את חישובי הפרמטרים במעגל. אם אחד התנגדות במעגל משתנה במהירות (לטעון), ואז ניתן להשתמש במשפט של נורטון לביצוע חישובים בקלות.
האם אתה מכיר משפטי רשת אחרים מלבד משפט נורטון המשמשים בדרך כלל מעשית מעגלים חשמליים ? לאחר מכן, שתף את דעותיך, הערותיך, רעיונותיך והצעותיך בקטע התגובות למטה.
