理解Thevenin定理:等效电路

2019年6月28日

线圈和关闭的灯泡对直，点燃的灯泡在蓝绿色的背景

在我最初学习电子理论的时候，我的一位导师谈到了kiss原理。我立刻想到:“哇——这真的很有趣!”但你们大部分人都知道，克格勃的方法和浪漫的想法毫无关系。

相反，Keep It Simple Stupid (kiss)指的是我们作为疑难解答者和设计师简化高度复杂概念的需求。在我的职业生涯中，简化任何事情似乎都是不可能的。然而，这个想法仍然引起了我的共鸣。如果我们保持简单，其他人就会觉得这个设计或产品有用。

在社交聚会上引用Thevenin定理有助于迅速获得人气

通过诸如Kirchoff电路定律、网格分析和Thevenin定理等电路分析定理，保持事物简单的原则获得了吸引力。让我们看看Thevenin定理，当我们考虑“保持事情简单”的时候。

任何包含电压或电流源的两端网络都可以被一个等效电路所取代，该等效电路的电压等于原电路的开路电压，并与原电路测得的电阻串联在一起。

(1883年马丁戴维南)

Thevenin定理告诉我们，一个串联的电压和一个横跨负载的电阻可以取代任何由几个电压和电阻组成的线性电路。在这种情况下，我们谈论的是电子等效物。一个电压源和一个与该电压源串联的电阻就相当于电压源、电流源和电阻的网络。

Thevenin的等效函数考虑了电路中除了负载之外的所有东西。在线性电路中所有的电压源都成为一个单一的等效电压源。所有的电阻器变成一个等效的单一电阻器。

注意，Thevenin定理适用于线性电路。在这种电路中，电阻，电容，电感和电抗保持不变。电路参数没有随电压或电流而变化。如果我们在线性电路的输入端注入一个正弦波形，在输出端注入同样的波形，振幅或大或小。真正的线性电路的输出波形与输入波形具有相同的频率。因此，线性电路的输出幅值与输入幅值的曲线图将呈现为一条直线。

Thevenin定理的应用与实例

适当地利用串联电阻和串联电压的Thevenin定理，用其等效的Thevenin定理来代替网络，可以简化复杂系统的分析。

(直流)电力系统中的Thevenin定理负载电阻频繁变化，需要频繁地重新计算电路以确定负载电阻、电压和电流的值，因此，利用戴文因定理可以应用戴文因等效电路，临时组成一个奇异电压源和串联电阻的电路。

将Thevenin的理论付诸实践

让我们考虑一下Thevenin的理论。工作的一个分支作为负载，而其余部分作为两个终端网络提供负载。当我们应用Thevenin定理时，我们:

移走或者想象我们移走了负载
识别极性的端子
计算开路电压
计算回看网络时的戴维宁电阻
移除独立电源，但保留内部电阻
画一个等效电路
重新连接负载并确定负载电流

当我们检查图一所示的戴文因等效电路时，我们看到一个戴文因等效开路电压(VTH)。此外，一个thevenin等效源电阻(RTH)测量穿过a和B并观察源。“往里看”这个短语告诉我们要从源头的电流的角度来看问题。在两个节点上施加已知电压会导致节点之间流动一定量的电流通过一个轻微的阻抗．结果，我们观察并看到随着线性网络独立源失活而流动的电流量。

原有线性网络，去掉了负载重绘电路