ข้ามไปที่เนื้อหาหลัก

ทฤษฏีเธวินิน (Thevenin's Theorem)

จำนวนผู้เยี่ยมชมหน้านี้

                    ทฤษฎีของเธวินิน (Thevenin's Theorem) กล่าวว่า ในวงจรไฟฟ้าแบบเชิงเส้น (Linear Network) ใด ๆ สามารถยุบรวมวงจรไฟฟ้าใหม่ได้ให้กลายเป็นวงจรไฟฟ้าที่มีแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้าตัวหนึ่ง ต่ออนุกรมกับค่าความต้านทานตัวหนึ่งซึ่งแรงดันไฟฟ้าที่แหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้าตัวนั้นเราจะเรียกว่า แรงดันไฟฟ้าของเทวินิน (Thevenin's Voltage) จะแทนด้วย Vth และค่าความต้านทานที่ต่ออนุกรมกับแรงดันไฟฟ้าของเทวินินจะเรียกว่าค่าความต้านทานของเทวินิน ( Thevenin's Resistance ) จะแทนด้วย Rth  เราสามารถเขียนวงจรเทียบเท่าของเทวินิน ได้ดังนี้
วงจรเทียบเท่าของเธวินิน

              โดยการหาค่า Vth และ Rth  เราสามารถหาได้ดังนี้ 

ตัวอย่าง จากวงจร จงหาค่ากระแสที่ไหลผ่าน ความต้านทาน RL
วิธีทำ
      วิธีการหาค่า Rth    หาได้โดย  ( เหมือนการหาค่าความต้านทานตามฤษฎีของนอร์ตัน )

       1. ถอดค่าความต้านทานที่ต้องการหาค่ากระแสไหลผ่านออก
       2. ถอดแหล่งจ่ายไฟฟ้าออก ซึ่งแหล่งจ่ายไฟฟ้าจะมี 2 ลักษณะ คือ
             - แหล่งจ่ายแรงดัน ให้ถอดออกแล้วทำการลัดวงจรจุดที่ถอดแรงดันออก
             - แหล่งจ่ายกระแส ให้ถอดแหล่งจ่ายออกโดยไม่ต้องทำการลัดวงจรจุดที่ถอดแหล่งจ่ายกระแส

       3. หาค่าความต้านทาน   ซึ่งก็คือจุดที่เราถอดความต้านทานที่ต้องการหากระแสไหลผ่านออกนั่นเอง

             จากวงจรด้านบน จะเห็นว่ามีความต้านทาน ขนาด 10 W ต่อขนานกัน ซึ่งสามารถหาค่าได้ดังนี้

              Rth = 10 / 2   = 5  W

วิธีการหาค่า Vth    หาได้โดย

              1. ถอดค่าความต้านทานที่ต้องการหาค่ากระแสไหลผ่านออก และหาค่ากระแสในวงจรส่วนที่มีกระแสไหลได้ครบวงจร ที่เกี่ยวข้องกับ Vth  ซึ่งก็คือจุดที่ถอดค่าความต้านทานออกไปนั่นเอง

                จากวงจรด้านบน หาค่ากระแสที่ไหลในวงจรโดยกฎแรงดันของเคอร์ชอฟฟ์ จะได้

                        10I + 10 I + 20 – 50 = 0
                                        20 I – 30 = 0
                                               20 I = 30
                                                   I = 30 / 20

                                                      = 1.5 A

               จากวงจร จะเห็นว่าเป็นวงจรขนานกัน 2 ชุด เราสามารถหาแรงดันเธวินินได้จากวงจรด้านไหนก็ได้ เพราะวงจรขนานจะมีแรงดันเท่ากัน  ดังวงจรเราใช้ลูปซ้ายมือในการคำนวณ
          หาค่า  ได้ดังนี้
Vth + 30 - 50 + 10= 0 
                     Vth  – 30 + 50 – 10I
                           = 20 - (10 x 1.5)
                           = 20 - 15
                           = 5 V 

             เมื่อได้ Rth  และ   Vth  ให้นำมาเขียนวงจรเทียบเท่าเธวินิน  ได้ดังนี้
               เมื่อได้วงจรเทียบเท่าเธวินินแล้วให้นำความต้านทานที่ปลดออกมาต่ออนุกรมเข้าไปในวงจร จะได้

วงจรดังภาพด้านล่าง
               จะสามารถหากระแสที่ไหลผ่าน RL คือค่ากระแสที่ไหลทั้งหมดในวงจร  ได้ดังนี้
                         I =  Vth / (Rth + RL)
                           = 5 / ( 5 + 20 )
                           = 5 / 25

                           = 0.2 A     ตอบ

ความคิดเห็น