ERREGIMEN MÁSTERRA ZERBITZUA

Egin klik beheko edo Idatzi beheko zirkuituak TINACloud deitzeko eta hautatu Lineako DC interaktiboa hautatzeko.
Eskuratu TINACloud-era kostu txikia adibide horiek editatzeko edo zure zirkuituak sortzeko

NORTONEN THEOREM

SUPERPOSITION THEOREM

Batzuetan, ingeniaritzan eskatzen zaigu zirkuitu bat diseinatzea, gehienezko potentzia iturri jakin batetik karga batera transferituko duena. Potentziaren transferentziaren teorema maximoaren arabera, karga batek iturri batetik gehienezko potentzia jasoko du bere erresistentzia (R)_L) barne-erresistentziaren berdina da (R)_I) iturria. Jatorriko zirkuitua Thevenin edo Norton baliokidea den zirkuituan badago (tentsio edo korronte iturria barne erresistentzia), orduan irtenbidea erraza da. Zirkuitua ez bada Thevenin edo Norton baliokidea den zirkuituan, lehenik eta behin erabili behar dugu Théveninen or Nortonen teorema zirkuitu baliokidea lortzeko.

Hona hemen nola lortu gehienezko potentzia transferitzeko.

1. Bilatu barruko erresistentzia, R_I. Iturriaren bi karga terminaletara atzera begiratuz aurkitzen den erresistentzia da kargurik gabe konektatuta. Hitzaldian erakutsi dugun bezala Theveninen teorema Nortonen teorema kapituluetan, metodo errazena da zirkuitu irekien bidezko tentsio iturriak ordezkatzea zirkuitu irekien bidez eta, ondoren, aurkitu bi karga terminalen arteko erresistentzia.

2. Bilatu zirkuitu irekiaren tentsioa (U_T) edo zirkuitu laburra (I.)_N) bi karga terminalen arteko iturriaren, kargurik gabe konektatuta.

Behin aurkitu dugu R_I,karga erresistentzia optimoa ezagutzen dugu
(R_Lopt = R_I). Azkenean, gehienezko potentzia aurkitu daiteke

Gehienezko potentziaz gain, beste kantitate garrantzitsu bat ere jakin nahi dugu: eraginkortasuna. Eraginkortasuna kargak jasotzen duen potentzia iturriak emandako potentzia osoaren eta erlazioaren arabera zehazten da. Theveninen baliokidearentzat:

eta Norton baliokideak:

TINA-ren Interpretatzailea erabiliz, marraztea erraza da P, P / P_max, eta h funtzioaren arabera R_L. Hurrengo grafikoak erakusten du P / Pmax, boterea R_L potentzia maximoa, P_max, funtzioaren arabera R_L (barne-erresistentzia duen zirkuitu bat_I= 50).

Orain ikus dezagun eraginkortasuna h funtzioaren arabera R_L.

Goiko diagramak marrazteko zirkuitua eta TINA Interpretatzailearen programa agertzen dira. Kontuan izan TINA Diagramaren leihoko edizio tresnak ere erabili genituela testu batzuk eta puntu lerroak gehitzeko.

Orain aztertuko dugu eraginkortasuna (h) gehienezko potentzia transferitzeko kasuan, non R_L = R_Th.

Eraginkortasuna da:

portzentaje gisa ematen denean% 50 baino ez da. Hau elektronika eta telekomunikazioetako aplikazio batzuetan onargarria da, hala nola anplifikadoreak, irrati-hargailuak edo igorleak. Hala ere,% 50eko eraginkortasuna ez da onartzen bateriak, hornikuntzak eta, zalantzarik gabe, ez zentraletarako.

Karga bat antolatzeak nahi ez duen beste ondorio bat potentzia transferentzia handiena lortzeko barneko erresistentzian% 50eko tentsioa da. Iturriko tentsioaren% 50eko jaitsiera benetako arazoa izan daiteke. Beharrezkoa dena, karga-tentsio ia konstantea da. Horrek eskatzen du iturriaren barruko erresistentzia karga-erresistentzia baino askoz txikiagoa dela. Imajinatu 10 GW zentral bat energia-transferentzia maximoan funtzionatzen duen edo gertu dagoen. Horrek esan nahi du landareak sortutako energiaren erdia xahutuko litzatekeela transmisio-lineetan eta sorgailuetan (seguruenik erre egingo litzateke). Halaber, kontsumoko potentziaren erabilera aldatu egiten den neurrian,% 100 eta% 200 arteko balio nominala% XNUMX eta XNUMX% artean gora egingo luketen karga-tentsioak sortuko lituzke.

Potentziaren transferentziaren teorema maximoaren aplikazioa ilustratzeko, aurkitu dezakegu R erresistentziaren balio onena_L zirkuituan gehienezko potentzia jasotzeko.

Egin klik / sakatu goiko zirkuitua linean aztertzeko edo esteka hau klikatu Gorde Windows azpian

Gehienezko potentzia lortzen dugu R bada_L= R₁, beraz, R_L = 1 kohm. Gehienezko potentzia:

{Irtenbidea TINAren interpretearen eskutik}
Rl:=R1;
Pmax:=sqr(Vs)/4/Rl;
Rl=[1k]
Pmax = [6.25m]

Python-en #soluzioa!
Rl=R1
Pmax=Vs**2/4/Rl
inprimatu ("Rl= %.3f"%Rl)
inprimatu ("Pmax= %.5f"%Pmax)

Antzeko arazo bat, baina uneko iturri batekin:

Egin klik / sakatu goiko zirkuitua linean aztertzeko edo esteka hau klikatu Gorde Windows azpian

Aurki ezazu erresistentziaren R gehienezko potentzia_L .

Gehienezko potentzia lortzen dugu R bada_L = R₁ = 8 ohm. Gehienezko potentzia:

{Irtenbidea TINAren interpretearen eskutik}
Rl:=R1;
Rl=[8]
Pmax:=sqr(IS)/4*R1;
Pmax=[8]

Python-en #soluzioa!
Rl=R1
inprimatu ("Rl= %.3f"%Rl)
Pmax=IS**2/4*R1
inprimatu ("Pmax= %.3f"%Pmax)

Hurrengo arazoa konplexuagoa da, beraz, lehenik eta behin zirkuitu errazago batera murriztu behar dugu.

Bilatu R_I potentzia transferentzia maximoa lortzeko eta gehienezko potentzia hori kalkulatzeko.

Egin klik / sakatu goiko zirkuitua linean aztertzeko edo esteka hau klikatu Gorde Windows azpian
Lehenik eta behin, aurkitu Norton baliokidea TINA erabiliz.

Egin klik / sakatu goiko zirkuitua linean aztertzeko edo esteka hau klikatu Gorde Windows azpian

Azkenean gehienezko potentzia:

{Irtenbidea TINAren interpretearen eskutik}
O1:=Replus(R4,(R1+Replus(R2,R3)))/(R+Replus(R4,(R1+Replus(R2,R3))));
IN:=Vs*O1*Replus(R2,R3)/(R1+Replus(R2,R3))/R3;
RN: = R3 + Replus (R2, (R1 + Replus (R, R4)));
Pmax: = SQR (IN) / 4 * RN;
IN = [250u]
RN = [80k]
Pmax = [1.25m]

{Python-en irtenbidea}
Replus= lambda R1, R2 : R1*R2/(R1+R2)
O1=Replus(R4,R1+Replus(R2,R3))/(R+Replus(R4,R1+Replus(R2,R3)))
IN=VS*O1*Replus(R2,R3)/(R1+Replus(R2,R3))/R3
RN=R3+Berrira (R2,R1+Berria(R,R4))
Pmax=IN**2/4*RN
inprimatu("IN= %.5f"%IN)
inprimatu ("RN= %.5f"%RN)
inprimatu ("Pmax= %.5f"%Pmax)

Arazo hau konpondu ahal izango dugu TINA-ren ezaugarri interesgarrienetako bat erabiliz optimizazioa analisi modua.

Optimizazio bat konfiguratzeko, erabili Analisia menua edo pantailaren goiko eskuineko ikonoak eta hautatu Optimizazio xede. Egin klik Power neurgailuan bere elkarrizketa-koadroa irekitzeko eta hautatu Gehienez. Ondoren, hautatu Control objektua, egin klik R botoian_I,eta ezarri zein den balio onena bilatu behar duten mugak.

Optimizazioa TINA v6 eta goiko bertsioetan burutzeko, erabili Analisia / Optimizazioa / DC Optimizazioa komandoa Analisiaren menutik.

TINA bertsio zaharragoetan, modu hau menuan ezar dezakezu: Analisi / Mode / Optimizazioa, eta ondoren exekutatu DC analisia.

Aurreko arazoaren optimizazioa egin ondoren, pantaila hau agertzen da:

Optimizatu ondoren, RIren balioa automatikoki eguneratzen da aurkitutako baliora. DC botoia sakatuz gero DC analisi interaktiboa egiten badugu, gehieneko potentzia hurrengo irudian erakusten den moduan bistaratuko da.

NORTONEN THEOREM

SUPERPOSITION THEOREM