Thevenin Teoremi Nedir? Thevenin Teoremi Formülü, İspatı ve Örnekleri
Thevenin Teoremi nedir, sorusu ile fizik dersinin elektrik devreleri bölümünde karşılaşırız. Elektrik devrelerinde kullanılan bu teorem Thevenin Teoremi nerede kullanılır sorusuna yanıt verir. Thevenin teoremi ne zaman bulundu, araştırdığımızda 19. yy’e dayandığını görürüz. Thevenin teoremi ispatı ve örnekleri fizik dersinde elektrik devrelerinde görülür. Thevenin teoreminin amacı nedir, sorusunu araştırıldığında nasıl uygulanır sorusunun da yanıtına ulaşabiliriz.
Thevenin Teoremi nedir, sorusuna bir elektrik devresinde akımın ölçüleceği iki ucun arasında bulunan potansiyeldir yanıtını veririz. Thevenin Teoremi nerede kullanılır, dediğimizde elektrik devrelerinde kullanıldığını öğreniriz. Thevenin teoremi ne zaman bulundu, sorusuna Leon Thevenin 1883'de bu teoremi sunmuştur yanıtını veririz. Thevenin teoremi İspatı ve örnekleri, elektrik devrelerinde görülür. Thevenin teoreminin amacı nedir ve ya nasıl uygulanır, sorularının cevabına yazımızdan ulaşabilirsiniz.
Thevenin Teoremi Nedir?
Thevenin teoremi, bir elektrik devresinde gerekli dönüşümler yapıldıktan sonra, devrenin bir gerilim kaynağı ile ona seri bağlı bir direnç ile gösterilmesidir. Elde edilen devreye Thevenin eşdeğeri denir. Gerilim kaynakları kısa devre, akım kaynakları ise açık devre yapılarak Thevenin eşdeğer direnci bulunur. Burada amaç karmaşık olan devreyi basitleştirmek, devreyi daha kolay değerlendirmektir. Thevenin teoremi bir devrenin en yüksek gücünü bulmaya da yaramaktadır.
Özetle: Thevenin eşdeğer devresini bulmak için: gerilim kaynakları kısa devre sayılır, istenen noktayı gören direnç eşdeğer dirençtir. Devre akımı hesaplanır ve bu akıma göre Rx uçlarındaki voltaj bulunur. Bu eşdeğer kaynak gerilimidir.
Thevenin Teoremi Formülü Nedir?
Thevenin teoremi en çok bağımlı kaynaklarının dönüşümünde işimize yarar. Bağımlı kaynağın etkisi devrede Thevenin eşdeğer direnci olarak kendini gösterir. Böylece devreyi bağımlı kaynaklardan arındırılmış bir şekilde çözebiliriz. Bağımsız kaynaklar (akım kaynakları açık devre yapılarak gerilim kaynakları kısa devre yapılarak) iptal edilebilirken bu durum bağımlı kaynaklar için söz konusu değildir. Devre çözümlerinde bağımlı kaynak var ise akımı bulmak için Kirchoff yasalarını devreye uygularız. Gerilim yasası gereğince devreyi takip eden tüm eleman değerlerinin toplam değeri 0 (sıfır) olacağına göre bu yöntem bize kolaylık sağlar.
Thevenin teoremi ile devre çözerken şu adımlar takip edilmelidir:
- Devrede bağımsız kaynaklar iptal edilir (Akım kaynakları açık devre, gerilim kaynakları kısa devre yapılır).
- Devrenin iki açık ucu arasındaki dirençlerin eş değeri bulunur.
- İptal edilen kaynaklarımızı tekrar devreye dâhil ederek akımın değeri ölçülür.
- Açık uçlar arasından görülen direnç değerinin bulduğumuz akım değeri ile çarpılarak gerilim eş değeri bulunur.
- Devremizde artık Gerilim Thevenin eş değeri, direnç Thevenin eş değeri ve açık uçlar arasında daha evvelden iptal edilen herhangi bir direnç değeri bulunur.
Thevenin Teoremi İspatı Ve Örnekleri
Devre çözümünde kolaylık sağlayan bu teoremle iki nokta arasındaki karışık devre, çok basit olan eş değer gerilim devresine dönüştürülür.
Gücün değeri: "Güç = akım X akım X direnç = gerilim X akım = gerilim X gerilim : direnç" bu üç formülle güç bulunur. Bu teoremde dirençlerden ve bataryalardan oluşan ve iki çıkış ucu bulunan devreler yerine seri bağlı bir direnç (Reş) ve bir bataryanın (Veş) konulabileceği söylenebilir (Veş) eşdeğer yükteki akım sıfır olduğu zaman çıkış uçlarındaki gerilimdir. (Reş) Eşdeğer direnç; (Veş) in 0 olduğu R=0 olduğu yük akımına oranıdır, yani kısa devre akımına oranıdır.