Теорема Милльмана - Википедия - Millmans theorem

В электротехника, Теорема Миллмана^[1] (или теорема о параллельных генераторах) - метод упрощения решения схема. В частности, теорема Миллмана используется для вычисления Напряжение на концах цепи, состоящей только из ветви параллельно.

Он назван в честь Джейкоб Миллман, доказавший теорему.

Объяснение

Применение теоремы Миллмана

Пусть e_k быть напряжением генераторы. Позволять ${ displaystyle R_ {k}}$ быть сопротивлениями на ветвях с генераторами напряжения ${ displaystyle e_ {k}}$ . Затем Миллман заявляет, что напряжение на концах цепи определяется выражением:^[2]

{ displaystyle v = { frac { sum { frac {e_ {k}} {R_ {k}}}}} { sum { frac {1} {R_ {k}}}}}.}.

То есть сумма короткое замыкание токи в ветви, деленные на сумму проводимости в каждой ветви.

Это можно доказать, рассматривая схему как единый надузел.^[3] Тогда, согласно Ом и Кирхгоф, напряжение между концами цепи равно полному току, входящему в суперузл, деленному на полную эквивалентную проводимость суперузла. Полный ток - это сумма токов в каждой ветви. Общий эквивалент проводимость надузла - это сумма проводимости каждой ветви, поскольку все ветви параллельны.^[4]

Варианты веток

Текущие источники

Один из методов вывода теоремы Миллмана начинается с преобразования всех ветвей в источники тока (что можно сделать, используя Теорема Нортона ). Ветвь, которая уже является текущим источником, просто не конвертируется. В приведенном выше выражении это эквивалентно замене ${ displaystyle e_ {k} / R_ {k}}$ член в числителе выражения выше с током генератора тока, где k-я ветвь - ветвь с генератором тока. Параллельная проводимость источника тока добавляется к знаменателю, как и последовательная проводимость источников напряжения. An идеальный источник тока имеет нулевую проводимость (бесконечное сопротивление) и поэтому ничего не добавляет к знаменателю.^[5]

Идеальные источники напряжения

Если одна из ветвей является идеальным источником напряжения, теорему Миллмана использовать нельзя, но в этом случае решение тривиально, напряжение на выходе принудительно равно напряжению идеального источника напряжения. Теорема не работает с идеальными источниками напряжения, потому что такие источники имеют нулевое сопротивление (бесконечную проводимость), поэтому сумма числителя и знаменателя бесконечна, а результат неопределен.^[6]

Смотрите также

Анализ резистивных цепей