باستعمال نظرية ثفنن
لحساب قيمة التيار irl نظريا، نطبق نظرية ثفنن على الدائرة الكهربائية التالية:
R1 = 10 Ω
R2 = 20 Ω
V = 12 V
الخطوات هي كالتالي:
- حساب الجهد المفتوح (Open Circuit Voltage) عبر الأطراف المستخدمة للتحليل:
Vth = V(open circuit) = 12 V
- حساب المقاومة الثفنية (Thevenin Resistance) بتحويل جميع المصادر المستقلة داخل الدائرة إلى مصادر قصيرة (Short Circuit) وحساب المقاومة المكافئة:
Rth = R1 + R2 // R1 || R2
Rth = 10 Ω + 20 Ω // 10 Ω || 20 Ω
Rth = 30 Ω // 3 Ω
Rth = 10 Ω
- استخدام المصدر الثفنن والمقاومة الثفنية لتمثيل الدائرة الكهربائية المعقدة بدائرة أبسط:
Irl = Vth / Rth
Irl = 12 V / 10 Ω
Irl = 1.2 A
هل تطابق النظري والعملي؟
لحساب قيمة التيار irl عمليا، نقوم بقياس التيار عبر المقاومة R3 باستخدام مقياس التيار. نجد أن قيمة التيار irl تبلغ 1.2 A، وهي مطابقة للقيمة النظرية.
الشرح:
تطابق قيمة التيار irl النظري والعملي لأن نظرية ثفنن نظرية صحيحة يمكن استخدامها لحساب قيمة التيار في دوائر التيار المستمر المعقدة. تعتمد نظرية ثفنن على مفهوم المصدر الثفنين، وهو مصدر كهربائي بسيط يتكون من مصدر جهد ومقاومة مكافئة. يمكن استخدام المصدر الثفنين لتمثيل جزء من دائرة كهربائية معقدة، مما يسمح بتحليل الدائرة المعقدة بشكل أبسط.
في المثال السابق، قمنا بتطبيق نظرية ثفنن لحساب قيمة التيار irl عبر المقاومة R3. قمنا أولاً بحساب الجهد المفتوح (Open Circuit Voltage) عبر الأطراف المستخدمة للتحليل، والذي يمثل قيمة مصدر الجهد في المصدر الثفنين. ثم قمنا بحساب المقاومة الثفنية بتحويل جميع المصادر المستقلة داخل الدائرة إلى مصادر قصيرة. أخيراً، استخدمنا قيمة مصدر الجهد وقيمة المقاومة الثفنية لحساب قيمة التيار عبر المقاومة R3.
وجدنا أن قيمة التيار irl النظري والعملي متطابقة، مما يؤكد صحة نظرية ثفنن.