2.8. A Thevenin és a Norton helyettesítőkép

2014.08.26 11:59
Thevenin vagy feszültséggenerátoros helyettesítő kép
 
Egy valódi generátor, vagy bármilyen aktív kétpólusú hálózat viselkedése pontosan leutánozható egy ideális feszültséggenerátorból és egy ehhez sorosan kapcsolódó Rellenállásból álló hálózattal, amelyet a generátor, illetve az aktív kétpólus helyettesítı kapcsolásának nevezünk.
 
A Thevenin vagy feszültséggenerátoros helyettesítő kép nagy teljesítményű rendszerekben gyakoribb, mert az alkalmazott terhelő ellenállások értéke ekkor sokkal nagyobb a generátor belső ellenállásánál. A Thevenin vagy 
feszültséggenerátoros helyettesítı képpel leírható rendszerek például: 
•  Lakás villamos hálózata 
•  Készülék tápegysége 
•  Zseblámpa telepe 
•  Gépkocsi akkumulátora 
A Thevenin vagy feszültséggenerátoros helyettesítő képet gyakran használjuk aktív hálózatok átalakításához és számítási feladatainak elvégzéséhez is. 
 
A Norton helyettesítő kép 
 
Az áramgenerátoros vagy Norton-féle helyettesítő kapcsolást akkor alkalmazzuk, ha a terhelő ellenállás értéke sokkal kisebb, mint a belső ellenállás. 
Ebben az esetben a belső ellenállás párhuzamosan kapcsolódik az I0 nagyságú állandó áramot szolgáltató ideális áramgenerátorral
A legtöbb elektronikus eszköz áramgenerátoros jelleggörbéjű (pl. a tranzisztorok is), ezért az áramgenerátoros helyettesítő kapcsolást is gyakran használjuk. 
 
A Thevenin-Norton átalakítás 
 
A Thevenin-Norton átalakítás az áramerısségek azonossága alapján történik. A Thevenin kép rövidzárási árama Iz=U0/Rb , ez pedig megegyezik a Norton kapcsolás I0 forrásáramával, tehát: Iz=U0/Rb=I0
 
 
A Norton-Thevenin átalakítás 
 
A Norton-Thevenin átalakítás pedig a feszültségek azonossága alapján oldható meg. A Norton kapcsolásban üresjárási állapotban a feszültség U0= I0·Rb, ez nem más, mint a Thevenin kép U0 forrásfeszültsége, vagyis: U0= I0·Rb
 
A belső ellenállásokat nem kell átszámítani, mert értékük nem változik.