Calcolatore degli equivalenti di Thévenin e Norton
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Risultato
Trova gli equivalenti di Thévenin e di Norton di un circuito in corrente continua tra due morsetti. Descrivi il circuito come una breve netlist di resistori, generatori di tensione e generatori di corrente. Il calcolatore scrive le equazioni nodali, le risolve per la tensione a vuoto Vth, spegne i generatori per trovare Rth e fornisce la corrente di Norton In e la potenza massima che un carico potrebbe assorbire.
Soluzione passo passo
Analisi nodale del circuito
Tensioni dei nodi
Resistenza di Thévenin
Equivalente di Norton
Formule chiave
- Tensione di Thévenin
- Vth = Vopen circuit
- Resistenza di Thévenin
- Rth: tutti i generatori spenti, vista da a–b
- Corrente di Norton
- IN = Vth/Rth
- Corrente nel carico
- IL = Vth/(Rth + RL)
- Massimo trasferimento di potenza
- RL = Rth, Pmax = Vth²/(4Rth)
Come trovare un equivalente di Thévenin
- Rimuovi il carico e trova la tensione a vuoto tra i morsetti A e B: Vth = V_A − V_B.
- Spegni i generatori indipendenti: sostituisci i generatori di tensione con cortocircuiti e i generatori di corrente con circuiti aperti.
- Trova la resistenza vista tra A e B: è Rth. Con un generatore di prova: Rth = V_prova/I_prova.
- Norton: In = Vth/Rth, con la stessa Rth in parallelo.
- Massimo trasferimento di potenza: un carico RL = Rth riceve Vth²/(4Rth).
Domande e risposte
Come scrivo la netlist?
Un elemento per riga o separati da punti e virgola: un nome che inizia con R, V o I, due nomi di nodo e un valore, ad esempio R1 a b 4k. Il nodo 0 (o gnd) è la massa. Per V1 a b 12 il morsetto + è in a. Per I1 a b 2 i 2 A attraversano il generatore da a a b, quindi entrano nel circuito in b.
Posso usare i prefissi delle unità?
Sì: k per kilo, meg o M per mega, m per milli, u o µ per micro, n per nano e p per pico. 4,7k significa 4700 Ω. Nota che SPICE legge M come milli; qui M significa mega, quindi meg è il modo più sicuro per scrivere mega.
Perché il calcolatore usa una corrente di prova per Rth?
Combinare i resistori in serie e in parallelo funziona solo per circuiti semplici. Iniettare 1 A nel morsetto A con tutti i generatori spenti funziona sempre: la tensione che compare ai capi dei morsetti è uguale a Rth.
Sono supportati i generatori dipendenti?
No, solo resistori e generatori indipendenti di tensione e di corrente. Con i generatori dipendenti, Rth va trovata con un generatore di prova mentre i generatori dipendenti restano attivi.
Cosa succede se Rth risulta 0?
Allora un generatore ideale di tensione è collegato direttamente ai morsetti. L’equivalente di Thévenin è proprio quel generatore, e un equivalente di Norton non esiste.
Esercitati da solo
Esercitati su Thévenin e Norton
Una calcolatrice ti dà la risposta. All’esame ti serve il metodo: esercitati con nuovi esercizi, suggerimenti e soluzioni svolte.