Dòng Kỹ thuật Điện và Điện tử liên quan đến nhiều môn học kỹ thuật bao gồm các môn cơ bản như định lý mạng, phân tích mạch điện, thiết bị và mạch điện tử, v.v. Các định lý mạng này được sử dụng để giải các mạch điện và cũng để tính toán các thông số khác nhau như điện áp, dòng điện, v.v. của mạch. Các loại định lý khác nhau bao gồm định lý Nortons, định lý thay thế, Định lý Thvenins , và như thế. Ở đây, trong bài viết này, chúng ta hãy thảo luận chi tiết về một cách ngắn gọn về định lý Nortorn với các ví dụ.
Định lý Norton
Bất kỳ mạch điện phức tạp tuyến tính nào cũng có thể được đơn giản hóa thành mạch đơn giản bao gồm một nguồn dòng duy nhất và điện trở tương đương song song được kết nối qua tải. Chúng ta hãy xem xét một vài ví dụ định lý Norton đơn giản để hiểu chi tiết về lý thuyết Norton. Mạch tương đương của Norton có thể được biểu diễn như trong hình bên dưới.
Mạch tương đương Norton
Phát biểu định lý của Norton
Định lý Norton phát biểu rằng bất kỳ mạch điện phức tạp tuyến tính nào cũng có thể được giảm thành mạch điện đơn giản với một dòng điện và điện trở được kết nối song song. Để hiểu sâu hơn về lý thuyết Norton, chúng ta hãy xem xét các ví dụ về định lý Norton như sau.
Ví dụ về Định lý Nortons
Ví dụ về Định lý Norton
Trước hết, chúng ta hãy xem xét một mạch điện đơn giản bao gồm hai nguồn điện áp và ba điện trở được kết nối như trong hình trên. Đoạn mạch trên gồm ba điện trở trong đó điện trở R2 coi như tải. Sau đó, mạch có thể được biểu diễn như hình dưới đây.
Mạch ví dụ định lý Nortons với điện trở tải
Chúng ta biết rằng, nếu phụ tải thay đổi, thì việc tính toán các thông số khác nhau của mạch điện là rất khó. Vì thế, định lý mạng được sử dụng để tính toán các thông số mạng một cách dễ dàng.
Mạch ví dụ định lý Nortons sau khi loại bỏ điện trở tải
Trong định lý Norton này, chúng tôi cũng tuân theo quy trình tương tự như định lý thevenins (ở một mức độ nào đó). Ở đây, chủ yếu loại bỏ tải (coi điện trở R2 = 2 Ohms là tải trong mạch) như trong hình trên. Sau đó, ngắn mạch các đầu cuối tải có dây (hoàn toàn ngược lại với quy trình mà chúng ta tuân theo trong định lý thuận tiện, tức là mạch hở của các đầu cuối tải) như thể hiện trong hình bên dưới. Bây giờ, hãy tính dòng điện kết quả (dòng điện qua các điện trở R1, R3 và dòng ngắn mạch sau khi loại bỏ R2) như trong hình bên dưới.
Dòng điện qua R1, R3 và tải ngắn mạch
Từ hình trên, dòng nguồn Nortons bằng 14A được sử dụng trong mạch tương đương của Norton như trong hình dưới đây. Mạch tương đương theo định lý Norton bao gồm nguồn dòng Norton (INorton) mắc song song với điện trở tương đương của Norton (RNorton) và tải (ở đây R2 = 2Ohms).
Mạch tương đương Nortons với INorton, RNorton, RLoad
Mạch tương đương định lý Nortorn này là một mạch song song đơn giản như trong hình. Bây giờ, để tính toán điện trở tương đương của Norton, chúng ta phải tuân theo hai quy trình như định lý Thevenins và định lý chồng chất.
Trước hết, loại bỏ điện trở tải (tương tự như bước định lý thevenins để tính toán điện trở của tiện nghi). Sau đó, thay nguồn điện áp bị đoản mạch (dây dẫn trong trường hợp nguồn điện áp lý tưởng và trong trường hợp nguồn điện áp thực tế được sử dụng điện trở bên trong của chúng). Tương tự, nguồn dòng hở mạch (ngắt trong trường hợp nguồn dòng lý tưởng và trong trường hợp nguồn dòng thực tế được sử dụng điện trở bên trong của chúng). Bây giờ, mạch trở thành như trong hình dưới đây và nó là một mạch song song đơn giản với các điện trở.
Tìm kiếm kháng Nortons
Khi các điện trở R1 và R3 song song với nhau, giá trị của điện trở Norton bằng giá trị điện trở song song của R1 và R3. Sau đó, mạch tương đương định lý Norton tổng có thể được biểu diễn như hình bên dưới.
Mạch tương đương định lý Norton
Công thức tính dòng tải, dòng tải có thể được tính bằng nhiều luật cơ bản khác nhau như Định luật Ohm , Định luật điện áp Krichhoff và định luật hiện hành Krichhoff.
Do đó, dòng điện đi qua điện trở tải Rload (R2) được cho bởi
Tải công thức hiện tại
Ở đâu,
I N = Norton’s current (14A)
R N = Điện trở Norton (0,8 Ohms)
R L = Điện trở tải (2 Ohms)
Do đó, I tải = dòng điện đi qua tải trở = 4A.
Tương tự, các mạng tuyến tính, phức tạp, lớn với một số nguồn (nguồn dòng hoặc nguồn áp) và điện trở có thể được giảm thành các mạch song song đơn giản với nguồn dòng đơn song song với điện trở và tải của Norton.
Do đó, mạch tương đương của Norton với Rn và In có thể được xác định và một mạch song song đơn giản có thể được hình thành (từ một mạch mạng phức tạp). Có thể dễ dàng phân tích các tính toán của các thông số mạch. Nếu một điện trở trong mạch được thay đổi nhanh chóng (tải), khi đó định lý Norton có thể được sử dụng để thực hiện các phép tính một cách dễ dàng.
Bạn có biết bất kỳ định lý mạng nào ngoài định lý Norton thường được sử dụng trong thực tế mạch điện ? Sau đó, chia sẻ quan điểm, nhận xét, ý tưởng và đề xuất của bạn trong phần bình luận bên dưới.
