Thévenin-Äquivalenzschaltungen

Das Stromverteilungssystem für Haushalte, das Verteilungsleitungen und Transformatoren umfasst, kann als Quellnetz betrachtet werden.

Im Inneren des Hauses können verschiedene Elektrogeräte als Lastimpedanzen dargestellt werden.

Der Satz von Thévenin vereinfacht dieses komplexe Verteilungssystem zu einer Thévenin-Ersatzschaltung.

Um die Thévenin-Ersatzschaltung zu finden, müssen zwei Parameter bekannt sein: die Thévenin-Spannung und die Thévenin-Impedanz.

Um den Prozess ihrer Bestimmung zu verstehen, betrachten Sie eine vereinfachte RLC-Schaltung, die an eine Spannungsquelle angeschlossen ist.

Um die Thévenin-Impedanz zu berechnen, ersetzen Sie die Spannungsquelle durch einen Kurzschluss und bestimmen Sie die äquivalente Impedanz der Schaltung.

Die Thévenin-Spannung ist gleich der Leerlaufspannung, was dem Spannungsabfall über den parallelen Zweig des Stromkreises entspricht.

Zunächst wird der Strom berechnet, der durch das geschlossene Netz der Schaltung fließt. Dann wird mit dem Ohmschen Gesetz der Spannungsabfall über den parallelen Zweig bestimmt, der die Thévenin-Spannung ergibt.

Verfügt die Schaltung über Quellen, die mit unterschiedlichen Frequenzen arbeiten, so müssen die Thévenin-Ersatzschaltung und die Impedanzen des Kondensators und der Induktivität für jede Frequenz getrennt bestimmt werden.