ทฤษฎีของเธวินิน
(Thevenin's
Theorem) กล่าวว่า “ในวงจรไฟฟ้าแบบเชิงเส้น
(Linear Network) ใด ๆ สามารถยุบรวมวงจรไฟฟ้าใหม่ได้ให้กลายเป็นวงจรไฟฟ้าที่มีแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้าตัวหนึ่ง
ต่ออนุกรมกับค่าความต้านทานตัวหนึ่ง” ซึ่งแรงดันไฟฟ้าที่แหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้าตัวนั้นเราจะเรียกว่า
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
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 + 10I = 0
Vth + 30 - 50 + 10I = 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