Obtenez un accès économique à TINACloud pour modifier les exemples ou créer vos propres circuits
Le théorème de Thévenin permet de remplacer un circuit compliqué par un simple circuit équivalent contenant uniquement une source de tension et une résistance connectée en série. Le théorème est très important tant du point de vue théorique que pratique.
En termes concis, le théorème de Thévenin dit:
Tout circuit linéaire à deux bornes peut être remplacé par un circuit équivalent constitué d’une source de tension (VTh) et une résistance en série (RTh).
Il est important de noter que le circuit équivalent Thévenin ne fournit l'équivalence qu'aux bornes. Evidemment, la structure interne et donc les caractéristiques du circuit d'origine et de l'équivalent Thévenin sont assez différentes.
L'utilisation du théorème de Thevenin est particulièrement avantageuse lorsque:
- Nous voulons nous concentrer sur une partie spécifique d'un circuit. Le reste du circuit peut être remplacé par un simple équivalent de Thevenin.
- Nous devons étudier le circuit avec différentes valeurs de charge aux bornes. En utilisant l'équivalent de Thevenin, nous pouvons éviter d'avoir à analyser le circuit original complexe à chaque fois.
Nous pouvons calculer l'équivalent de Thevenin en deux étapes:
- Calculer RTh. Réglez toutes les sources sur zéro (remplacez les sources de tension par des courts-circuits et les sources de courant par des circuits ouverts), puis recherchez la résistance totale entre les deux bornes.
- Calculer vTh. Trouvez la tension de circuit ouvert entre les bornes.
Pour illustrer, utilisons le théorème de Thévenin pour trouver le circuit équivalent du circuit ci-dessous.
La solution TINA montre les étapes nécessaires au calcul des paramètres de Thevenin:
Bien entendu, les paramètres peuvent être calculés facilement à l'aide des règles de circuits série-parallèle décrites dans les chapitres précédents:
RT:=R3+Replus(R1,R2);
VT : = Vs*R2/(R2+R1) ;
RT=[10]
VT=[6.25]
#Définissez d'abord replus en utilisant lambda :
Replus= lambda R1, R2 : R1*R2/(R1+R2)
RT=R3+Replus(R1,R2)
VT=Vs*R2/(R2+R1)
imprimer("RT= %.3f"%RT)
imprimer("VT= %.3f"%VT)
Autres exemples:
Exemple 1
Vous pouvez voir ici comment l'équivalent Thévenin simplifie les calculs.
Trouvez le courant de la résistance de charge R si sa résistance est:
1.) 0 ohm; 2.) 1.8 ohm; 3.) 3.8 ohm 4.) 2.8.ohm
Trouvez d'abord l'équivalent Thévenin du circuit par rapport aux bornes de R, mais sans R:
Nous avons maintenant un circuit simple avec lequel il est facile de calculer le courant pour les différentes charges:
Un exemple avec plus d'une source:
Exemple 2
Trouvez l'équivalent Thévenin du circuit.
Solution par l'analyse DC de TINA:
Le circuit compliqué ci-dessus peut alors être remplacé par le circuit série simple ci-dessous.
{Utiliser les lois de Kirchhoff}
Système Vt
Vt/R+(Vt-Vs2)/R3+(Vt-Vs1)/R1-Is=0
fin;
Vt=[187.5]
Rt:=Replus(R,replus(R1,R3));
Rt=[5]
importer numpy en tant que np
#Définissez d'abord replus en utilisant lambda :
Replus= lambda R1, R2 : R1*R2/(R1+R2)
#Nous avons une équation qui
#nous voulons résoudre :
#Vt/R+(Vt-Vs2)/R3+(Vt-Vs1)/R1-Is=0
#Rédigez la matrice
#des coefficients :
A= np.array([[(1/R)+(1/R3)+(1/R1)]])
#Rédigez la matrice
# des constantes :
b= np.array([[(Vs2/R3)+(Vs1/R1)+Is]])
Vt= np.linalg.solve(A,b)[0]
print("Vt lin= %.3f"%Vt)
#Alternativement, nous pouvons facilement résoudre
#l'équation à une inconnue pour Vt :
Vt=(Vs2/(R3/R+R3/R1+1))+(Vs1/(R1/R+R1/R3+1))+(Is/(1/R+1/R3+1/R1))
print("Vt alt= %.3f"%Vt)
Rt=Replus(R,Replus(R1,R3))
imprimer("Rt= %.3f"%Rt)