테브난 및 노턴 등가 회로 계산기
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결과
두 단자 사이에서 직류 회로의 테브난 및 노턴 등가 회로를 구하세요. 회로를 저항, 전압원, 전류원의 짧은 넷리스트로 입력하세요. 계산기는 노드 방정식을 세워 개방 전압 Vth를 구하고, 전원을 꺼서 Rth를 구하며, 노턴 전류 In과 부하가 끌어낼 수 있는 최대 전력을 알려 줍니다.
단계별 풀이
회로의 노드 해석
노드 전압
테브난 저항
노턴 등가 회로
핵심 공식
- 테브난 전압
- Vth = Vopen circuit
- 테브난 저항
- Rth: 모든 전원을 제거하고 a–b에서 본 저항
- 노턴 전류
- IN = Vth/Rth
- 부하 전류
- IL = Vth/(Rth + RL)
- 최대 전력 전달
- RL = Rth, Pmax = Vth²/(4Rth)
테브난 등가 회로를 구하는 방법
- 부하를 제거하고 단자 A와 B 사이의 개방 전압을 구하세요: Vth = V_A − V_B.
- 독립 전원을 끄세요. 전압원은 단락으로, 전류원은 개방으로 바꿉니다.
- A와 B 사이에서 본 저항을 구하세요. 그것이 Rth입니다. 시험 전원을 쓰면 Rth = V_test/I_test입니다.
- 노턴: In = Vth/Rth이며, 같은 Rth가 병렬로 연결됩니다.
- 최대 전력 전달: 부하 RL = Rth가 Vth²/(4Rth)를 받습니다.
질문과 답변
넷리스트는 어떻게 쓰나요?
한 줄에 소자 하나 또는 세미콜론으로 구분합니다. R, V, I로 시작하는 이름, 두 노드 이름, 값을 쓰세요. 예: R1 a b 4k. 노드 0(또는 gnd)은 접지입니다. V1 a b 12에서 + 단자는 a에 있습니다. I1 a b 2에서는 2 A가 전원을 통해 a에서 b로 흐르므로 b에서 회로로 들어갑니다.
단위 접두어를 쓸 수 있나요?
네. k는 킬로, meg 또는 M은 메가, m은 밀리, u 또는 µ는 마이크로, n은 나노, p는 피코입니다. 4.7k는 4700 Ω입니다. SPICE는 M을 밀리로 읽지만 여기서는 M이 메가를 뜻하므로, 메가는 meg로 쓰는 것이 가장 안전합니다.
계산기가 Rth에 시험 전류를 쓰는 이유는 무엇인가요?
저항의 직렬·병렬 합성은 단순한 회로에서만 통합니다. 모든 전원을 끄고 단자 A에 1 A를 주입하면 항상 통하며, 단자 사이에 나타나는 전압이 Rth와 같습니다.
종속 전원도 지원하나요?
아니요. 저항과 독립 전압원, 독립 전류원만 지원합니다. 종속 전원이 있으면 종속 전원을 켜 둔 채 시험 전원으로 Rth를 구해야 합니다.
Rth가 0으로 나오면 어떻게 되나요?
이상적인 전압원이 단자 사이에 바로 놓여 있다는 뜻입니다. 테브난 등가 회로는 바로 그 전원이고 노턴 등가 회로는 존재하지 않습니다.
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