4.10 thevenin and norton equivalents - موقع المهندس حماده شعبان technique is...
TRANSCRIPT
Sept 2013
بالبريد اإللكترونيأو 9 4444 062 برسالة نصيةتراها ضرورية مالحظات أوأي خطأ باإلبالغ عن المساهمةالنوتات مجانية للنفع العام فيرجى
Physics I/II, English 123, Statics, Dynamics, Strength, Structure I/II, C++, Java, Data, Algorithms, Numerical, Economy
neths.-eng, comhs.-eng بالموقعين مجانا شرح ومسائل محلولة @hs.com-enginfo 9 4444 260 حمادة شعبان. م
4.10 Thevenin and Norton Equivalents
Thevenin and Norton equivalents are circuit
simplifications techniques that focus on terminal
behavior. We can best describe a Thevenin
equivalent circuit by reference to Fig. 4.44, which
represents any circuit made up of sources
(both independent and dependent) and resistors.
The letters a and b denote the pair of terminals of interest.
Figure 4.44(b) shows the Thevenin equivalent. Thus, a Thevenin equivalent circuit
is an independent voltage source VTh in series with a resistor RTh, which replaces an
interconnection of sources and resistors. This series combination of VTh and RTh is
equivalent to the original circuit in the sense that, if we connect the same load across
the terminals a, b of each circuit, we get the same voltage and current at the terminals
of the load.
Finding a Thevenin Equivalent
1) Calculate the open-circuit voltage as in
Fig. 4.45 which is equal to VTh.
يجب أن تكون حياتك أكبر
.بكثير من مجرد وجود
Sept 2013
بالبريد اإللكترونيأو 9 4444 062 برسالة نصيةتراها ضرورية مالحظات أوأي خطأ باإلبالغ عن المساهمةالنوتات مجانية للنفع العام فيرجى
Physics I/II, English 123, Statics, Dynamics, Strength, Structure I/II, C++, Java, Data, Algorithms, Numerical, Economy
neths.-eng, comhs.-eng بالموقعين مجانا شرح ومسائل محلولة @hs.com-enginfo 9 4444 260 حمادة شعبان. م
2) Calculate the short-circuit current as in
Fig. 4.46.
3) Calculate the Thevenin resistance which is the
ratio of the open-circuit voltage to the short-
circuit current as in Fig. 4.47.
The Norton Equivalent
A Norton equivalent circuit consists of an independent current source in
parallel with the Norton equivalent resistance. We can derive it from a Thevenin
equivalent circuit simply by making a source transformation. Thus the Norton current
equals the short-circuit current at the terminals of interest, and the Norton resistance
is identical to the Thevenin resistance.
مااا تفاااه مناا سااي ع ا
.على تفكيرك في داومت
Sept 2013
بالبريد اإللكترونيأو 9 4444 062 برسالة نصيةتراها ضرورية مالحظات أوأي خطأ باإلبالغ عن المساهمةالنوتات مجانية للنفع العام فيرجى
Physics I/II, English 123, Statics, Dynamics, Strength, Structure I/II, C++, Java, Data, Algorithms, Numerical, Economy
neths.-eng, comhs.-eng بالموقعين مجانا شرح ومسائل محلولة @hs.com-enginfo 9 4444 260 حمادة شعبان. م
Using Source Transformations (independent sources):
Sometimes we can make effective use of
source transformations to derive a Thevenin or
Norton equivalent circuit.
For example, we can derive the Thevenin and
Norton equivalents of the circuit shown in Fig 4.45
by making the series of source transformations
shown in Fig. 4.48.
This technique is most useful when the network
contains only independent sources.
قااااد يكااااون ماااان الواجااااب
.عليك اتفا ال رار اآلن
Sept 2013
بالبريد اإللكترونيأو 9 4444 062 برسالة نصيةتراها ضرورية مالحظات أوأي خطأ باإلبالغ عن المساهمةالنوتات مجانية للنفع العام فيرجى
Physics I/II, English 123, Statics, Dynamics, Strength, Structure I/II, C++, Java, Data, Algorithms, Numerical, Economy
neths.-eng, comhs.-eng بالموقعين مجانا شرح ومسائل محلولة @hs.com-enginfo 9 4444 260 حمادة شعبان. م
Finding the Thevenin Equivalent of a Circuit with a Dependent Source
Example 4.10:
Find the Thevenin equivalent for the
circuit containing dependent sources
shown in Fig. 4.49.
Solution:
1. Calculating VTh (Open-Circuit):
Applying KVL at left loop:
Applying KVL at right loop:
Solving,
2. Calculating (Short-Circuit):
Applying KVL for the outer right loop (with no resistor, no voltage drop)
3. Calculating :
ها نيتمنى البعض أمورا هم يمتلكو
.بالفعل، ولكنهم ال يدركون لك
+
-
b
a
Sept 2013
بالبريد اإللكترونيأو 9 4444 062 برسالة نصيةتراها ضرورية مالحظات أوأي خطأ باإلبالغ عن المساهمةالنوتات مجانية للنفع العام فيرجى
Physics I/II, English 123, Statics, Dynamics, Strength, Structure I/II, C++, Java, Data, Algorithms, Numerical, Economy
neths.-eng, comhs.-eng بالموقعين مجانا شرح ومسائل محلولة @hs.com-enginfo 9 4444 260 حمادة شعبان. م
The Deactivation Method (for independent Sources Only)
The technique for determining RTh that
we discussed and illustrated earlier is not
always the easiest method available. Two other
methods are generally simpler to use.
The first is useful if the network contains only
independent sources. To calculate RTh for such
a network, we first deactivate all independent
sources and then calculate the resistance seen
looking into the network at the terminal pair. A
voltage source is deactivated by replacing it
with a short circuit. A current source is
deactivated by replacing it with a short circuit. For example, consider the circuit
shown in Fig. 4.52. Deactivating the independent sources simplifies the circuit to the
one shown in Fig. 4.53. The resistance seen looking into the terminals a, b is denoted
Rab, which consists of the 4 Ω resistor in series with the parallel combinations of the
5 Ω and 20 Ω resistors. Thus,
4.11 The Test Method (for Independent and Dependent Sources)
If the circuit or network contains dependent and independent sources, an
alternative procedure for finding the Thevenin resistance RTh is as follows. We first
deactivate all independent sources, and we then apply either a test voltage source or a
test current source to the Thevenin terminals a, b. The Thevenin resistance equals the
ratio of the voltage across the test sources to the current delivered by the test source.
كثير من الناس تسرع
.في مكانها طىالف
Figure 4.52 A circuit used to illustrate
a Thévenin equivalent
Sept 2013
بالبريد اإللكترونيأو 9 4444 062 برسالة نصيةتراها ضرورية مالحظات أوأي خطأ باإلبالغ عن المساهمةالنوتات مجانية للنفع العام فيرجى
Physics I/II, English 123, Statics, Dynamics, Strength, Structure I/II, C++, Java, Data, Algorithms, Numerical, Economy
neths.-eng, comhs.-eng بالموقعين مجانا شرح ومسائل محلولة @hs.com-enginfo 9 4444 260 حمادة شعبان. م
Finding the Thevenin Equivalent Using a Test Source
Example 4.11:
Find the Thevenin resistance RTh for the circuit in Fig. 4.49, using the alternative
method described.
Solution:
We first deactivate the independent voltage source from the circuit and then excite
the circuit from the terminals a, b with either a test voltage source or a test current
source. If we apply a test voltage source, we will know the voltage of the dependent
voltage source and hence the controlling current i. Therefore we opt for the rest
voltage source.
The externally applied test voltage source is denoted , and the current that it
delivers to the circuit is labeled . To find the Thevenin resistance, we simply solve
the circuit for the ratio of the voltage to the current at the test source; that is,
ع لك الباطن ال يستفدم المنطق،
. ن ي بل ما تملي علي
Sept 2013
بالبريد اإللكترونيأو 9 4444 062 برسالة نصيةتراها ضرورية مالحظات أوأي خطأ باإلبالغ عن المساهمةالنوتات مجانية للنفع العام فيرجى
Physics I/II, English 123, Statics, Dynamics, Strength, Structure I/II, C++, Java, Data, Algorithms, Numerical, Economy
neths.-eng, comhs.-eng بالموقعين مجانا شرح ومسائل محلولة @hs.com-enginfo 9 4444 260 حمادة شعبان. م
In general, these computations are easier than those involved in computing the
short-circuit current. Moreover, in a network containing only resistors and
independent sources, you must use the alternative method because the ratio of the
Thevenin voltage to the short-circuit current is indeterminate. That is, it is the
ratio 0/0.
(Thevenin Method) ملفص بطرق الحل بطري ة
Method Indep. Only Dep. Only Indep + Dep.
Basic Method ---
Source Transformation --- ---
Deactivation --- ---
Test (alternative)
نااا مااان الحماقاااة أن تااا من ب ااادرة
.بك بعض األشياء على لحاق األ ى
Sept 2013
بالبريد اإللكترونيأو 9 4444 062 برسالة نصيةتراها ضرورية مالحظات أوأي خطأ باإلبالغ عن المساهمةالنوتات مجانية للنفع العام فيرجى
Physics I/II, English 123, Statics, Dynamics, Strength, Structure I/II, C++, Java, Data, Algorithms, Numerical, Economy
neths.-eng, comhs.-eng بالموقعين مجانا شرح ومسائل محلولة @hs.com-enginfo 9 4444 260 حمادة شعبان. م
Assessment Problem 4.16:
Solution:
To find RTh, replace the 72 V source with a short circuit:
Using node voltage analysis to find :
The node voltage equations are:
Solving,
and
. ا انعدمت شهيتك، فال تلم الطعام
Find the Thévenin equivalent circuit with respect
to the terminals a, b for the circuit shown.
Sept 2013
بالبريد اإللكترونيأو 9 4444 062 برسالة نصيةتراها ضرورية مالحظات أوأي خطأ باإلبالغ عن المساهمةالنوتات مجانية للنفع العام فيرجى
Physics I/II, English 123, Statics, Dynamics, Strength, Structure I/II, C++, Java, Data, Algorithms, Numerical, Economy
neths.-eng, comhs.-eng بالموقعين مجانا شرح ومسائل محلولة @hs.com-enginfo 9 4444 260 حمادة شعبان. م
Assessment Problem 4.17:
Find the Norton equivalent circuit with respect
to the terminals a, b for the circuit shown.
Solution:
We perform a source transformation, turning the parallel combination of the 15 A
source and 8 Ω resistor into a series combination of a 120 V source and an 8 Ω
resistor. Next, combine the 2 Ω, 8 Ω and 10 Ω resistors in series to give an
equivalent 20 Ω resistance. Then transform the series combination of the 120 V
source and the 20 Ω equivalent resistance into a parallel combination of a 6 A source
and a 20 Ω resistor.
Finally, combine the 20 V and 12 Ω parallel resistors to give RN = 20||12 = 7.5 Ω.
Thus, the Norton equivalent circuit is the parallel combination of a 6 A source and a
7.5 Ω resistor.
أيااا كااان الااايء الاا ي تطلباا بصاادق،
.ستحصل علي ، ا آمنت أنك تستح
Sept 2013
بالبريد اإللكترونيأو 9 4444 062 برسالة نصيةتراها ضرورية مالحظات أوأي خطأ باإلبالغ عن المساهمةالنوتات مجانية للنفع العام فيرجى
Physics I/II, English 123, Statics, Dynamics, Strength, Structure I/II, C++, Java, Data, Algorithms, Numerical, Economy
neths.-eng, comhs.-eng بالموقعين مجانا شرح ومسائل محلولة @hs.com-enginfo 9 4444 260 حمادة شعبان. م
Assessment Problem 4.18:
A voltmeter with an internal resistance of 100 kΩ
is used to measure the voltage in the circuit
shown. What is the voltmeter reading?
Solution:
Using source transformations, convert the series
combination of the -36 V source and 12 kΩ
resistor into a parallel combination of a -3 mA
source and 12 kΩ resistor.
Combine the two parallel current sources and the
two parallel resistors to give a
source in parallel with a 12 k ||60 k = 10 kΩ
resistor. Transform the 15 mA source in parallel
with the 10 kΩ resistor into a 150 V source in
series with a 10 kΩ resistor, and combine this
10 kΩ resistor in series with the 15 kΩ resistor.
The Thevenin equivalent is thus a 150 V source in series with a 25 kΩ resistor
Using voltage division:
اعت د في الفير سوه تحصل علي ،
.اعت د في الار سوه ينال منك
Sept 2013
بالبريد اإللكترونيأو 9 4444 062 برسالة نصيةتراها ضرورية مالحظات أوأي خطأ باإلبالغ عن المساهمةالنوتات مجانية للنفع العام فيرجى
Physics I/II, English 123, Statics, Dynamics, Strength, Structure I/II, C++, Java, Data, Algorithms, Numerical, Economy
neths.-eng, comhs.-eng بالموقعين مجانا شرح ومسائل محلولة @hs.com-enginfo 9 4444 260 حمادة شعبان. م
Assessment Problem 4.19:
Find the Thévenin equivalent circuit with respect
to the terminals a, b for the circuit shown.
Solution:
Calculating the open circuit voltage, which is also vTh,
Solving,
Using the test source method to calculate RTh, replace
the voltage source with a short circuit, the current
source with an open circuit:
Applying KCL equation at the middle node:
Solving,
The Thevenin equivalent is an 8 V source in series with a 1 Ω resistor.
.فكر في العراقيل التي تواج طموحاتك، وسوه تحدث لك، حتما
Sept 2013
بالبريد اإللكترونيأو 9 4444 062 برسالة نصيةتراها ضرورية مالحظات أوأي خطأ باإلبالغ عن المساهمةالنوتات مجانية للنفع العام فيرجى
Physics I/II, English 123, Statics, Dynamics, Strength, Structure I/II, C++, Java, Data, Algorithms, Numerical, Economy
neths.-eng, comhs.-eng بالموقعين مجانا شرح ومسائل محلولة @hs.com-enginfo 9 4444 260 حمادة شعبان. م
Solution:
Using deactivating method, we can calculate RTh
as follows:
Using voltage divider:
The final circuit of Thevenin is:
.قرر نجاحك، تعامل وكأن قد وقع بالفعل
Sept 2013
بالبريد اإللكترونيأو 9 4444 062 برسالة نصيةتراها ضرورية مالحظات أوأي خطأ باإلبالغ عن المساهمةالنوتات مجانية للنفع العام فيرجى
Physics I/II, English 123, Statics, Dynamics, Strength, Structure I/II, C++, Java, Data, Algorithms, Numerical, Economy
neths.-eng, comhs.-eng بالموقعين مجانا شرح ومسائل محلولة @hs.com-enginfo 9 4444 260 حمادة شعبان. م
Solution:
The 10 mA current source and the 10 kΩ
resistor will have no effect on the behavior of
the circuit with respect to the terminals a, b.
This is because they are in parallel with an
ideal voltage source.
Which can be transformed to:
Which can be simplified to Norton equivalent:
الع باااة فاااي طرياااق تفوقاااك
.تكمن في ع لك الباطن ف ط
Sept 2013
بالبريد اإللكترونيأو 9 4444 062 برسالة نصيةتراها ضرورية مالحظات أوأي خطأ باإلبالغ عن المساهمةالنوتات مجانية للنفع العام فيرجى
Physics I/II, English 123, Statics, Dynamics, Strength, Structure I/II, C++, Java, Data, Algorithms, Numerical, Economy
neths.-eng, comhs.-eng بالموقعين مجانا شرح ومسائل محلولة @hs.com-enginfo 9 4444 260 حمادة شعبان. م
Solution:
a)
Open circuit:
Short circuit:
b)
بعض الناس يستمتعون باأللم
.ألن يجلب اهتمام اآلخرين بهم
Sept 2013
بالبريد اإللكترونيأو 9 4444 062 برسالة نصيةتراها ضرورية مالحظات أوأي خطأ باإلبالغ عن المساهمةالنوتات مجانية للنفع العام فيرجى
Physics I/II, English 123, Statics, Dynamics, Strength, Structure I/II, C++, Java, Data, Algorithms, Numerical, Economy
neths.-eng, comhs.-eng بالموقعين مجانا شرح ومسائل محلولة @hs.com-enginfo 9 4444 260 حمادة شعبان. م
Solution:
After making a source transformation the circuit becomes
Solving,
and
Using deactivation method to get RTh:
Ω
The final Thevenin circuit is:
. ن أفضل وسيلة هي تلك ات المجهود األقل
Sept 2013
بالبريد اإللكترونيأو 9 4444 062 برسالة نصيةتراها ضرورية مالحظات أوأي خطأ باإلبالغ عن المساهمةالنوتات مجانية للنفع العام فيرجى
Physics I/II, English 123, Statics, Dynamics, Strength, Structure I/II, C++, Java, Data, Algorithms, Numerical, Economy
neths.-eng, comhs.-eng بالموقعين مجانا شرح ومسائل محلولة @hs.com-enginfo 9 4444 260 حمادة شعبان. م
Solution:
a)
Using source transformation method, we can get through the following steps:
1. Converting 30 V along with series 10 k
resistor to 3 mA current source parallel to
10 k resistor, then combining 10 k || 40 k
to 8 k .
2. Converting 3 mA current source along with
parallel 8 kΩ resistor to 24 V voltage source in
series along with 8 kΩ resistor.
3. Converting 24 V voltage source in series
along with 12 kΩ resistor to 2 mA current
source in parallel along with 12 kΩ resistor,
and adding current sources together.
أنت تستحق أكثر مما أنت
.علي اآلن، ال أشك في لك
Sept 2013
بالبريد اإللكترونيأو 9 4444 062 برسالة نصيةتراها ضرورية مالحظات أوأي خطأ باإلبالغ عن المساهمةالنوتات مجانية للنفع العام فيرجى
Physics I/II, English 123, Statics, Dynamics, Strength, Structure I/II, C++, Java, Data, Algorithms, Numerical, Economy
neths.-eng, comhs.-eng بالموقعين مجانا شرح ومسائل محلولة @hs.com-enginfo 9 4444 260 حمادة شعبان. م
Continue soluation (Problem 4.71):
4. Combining (10 mA with 12 k ) to (120 V
with 12 k , adding (12 kΩ with 3 kΩ) to
15 kΩ, transferring (120 V with 15 kΩ) to
(8 mA with 15 kΩ), combining resulting
(15 kΩ || 10 kΩ) to 6 kΩ, finally transferring
(8 mA and 6 kΩ) to (48 V and 6 kΩ).
Ω
b)
ت كر دائما أن ال ي تبحث
.عن هو أيضا يبحث عنك
Sept 2013
بالبريد اإللكترونيأو 9 4444 062 برسالة نصيةتراها ضرورية مالحظات أوأي خطأ باإلبالغ عن المساهمةالنوتات مجانية للنفع العام فيرجى
Physics I/II, English 123, Statics, Dynamics, Strength, Structure I/II, C++, Java, Data, Algorithms, Numerical, Economy
neths.-eng, comhs.-eng بالموقعين مجانا شرح ومسائل محلولة @hs.com-enginfo 9 4444 260 حمادة شعبان. م
Solution:
Open circuit:
Short circuit:
Applying mesh method to get isc
Solving,
ألي أحد أن يحرمك ال تسمح
.في الحياة من غايتك
Sept 2013
بالبريد اإللكترونيأو 9 4444 062 برسالة نصيةتراها ضرورية مالحظات أوأي خطأ باإلبالغ عن المساهمةالنوتات مجانية للنفع العام فيرجى
Physics I/II, English 123, Statics, Dynamics, Strength, Structure I/II, C++, Java, Data, Algorithms, Numerical, Economy
neths.-eng, comhs.-eng بالموقعين مجانا شرح ومسائل محلولة @hs.com-enginfo 9 4444 260 حمادة شعبان. م
Solution:
Open circuit:
Applying Ohm’s law for right loop:
Applying KVL for middle loop:
Applying KCL at top left node:
Solving, .
Short circuit:
The final Thevenin circuit is:
.تغني الصورة عن ألف كلمة
Sept 2013
بالبريد اإللكترونيأو 9 4444 062 برسالة نصيةتراها ضرورية مالحظات أوأي خطأ باإلبالغ عن المساهمةالنوتات مجانية للنفع العام فيرجى
Physics I/II, English 123, Statics, Dynamics, Strength, Structure I/II, C++, Java, Data, Algorithms, Numerical, Economy
neths.-eng, comhs.-eng بالموقعين مجانا شرح ومسائل محلولة @hs.com-enginfo 9 4444 260 حمادة شعبان. م
Solution:
a)
Use source transformations to simplify the left side of the circuit, as follows:
1) Transfer (16 V in series with 4 kΩ) to (4 mA in series with 4 kΩ).
3) Transfer (4 mA in parallel with 2.4 kΩ) to (9.6 V in series with 2.4 kΩ)
4) Add (9.6 V to 0.4 V) and (2.4 kΩ to 0.1 kΩ) to get the following shape:
Applying KVL for left loop:
b)
اسمح لآلخرين باالختاله معك،
. نها أفضل وسيلة لتطوير اتك
Sept 2013
بالبريد اإللكترونيأو 9 4444 062 برسالة نصيةتراها ضرورية مالحظات أوأي خطأ باإلبالغ عن المساهمةالنوتات مجانية للنفع العام فيرجى
Physics I/II, English 123, Statics, Dynamics, Strength, Structure I/II, C++, Java, Data, Algorithms, Numerical, Economy
neths.-eng, comhs.-eng بالموقعين مجانا شرح ومسائل محلولة @hs.com-enginfo 9 4444 260 حمادة شعبان. م
Solution:
VTh = 0, since there are no independent sources,
we must apply the test method:
Solving,
The equivalent Thevenin circuit is:
Note: is zero since there are no independent sources.
ن أهم معنى للصفح عن اآلخرين
.هو زاحة األلم عن نفسك
1A
Sept 2013
بالبريد اإللكترونيأو 9 4444 062 برسالة نصيةتراها ضرورية مالحظات أوأي خطأ باإلبالغ عن المساهمةالنوتات مجانية للنفع العام فيرجى
Physics I/II, English 123, Statics, Dynamics, Strength, Structure I/II, C++, Java, Data, Algorithms, Numerical, Economy
neths.-eng, comhs.-eng بالموقعين مجانا شرح ومسائل محلولة @hs.com-enginfo 9 4444 260 حمادة شعبان. م
Solution:
a) Open Circuit Voltage:
1) Convert (3 mA in parallel with 4 kΩ)
to (12 V in series with 4 kΩ)
2) 4 kΩ + 8 kΩ = 12 kΩ
Applying node voltage method:
Solving:
نك تستحق أفضل بكثير من
.تلك الحياة التي تعياها اآلن
Sept 2013
بالبريد اإللكترونيأو 9 4444 062 برسالة نصيةتراها ضرورية مالحظات أوأي خطأ باإلبالغ عن المساهمةالنوتات مجانية للنفع العام فيرجى
Physics I/II, English 123, Statics, Dynamics, Strength, Structure I/II, C++, Java, Data, Algorithms, Numerical, Economy
neths.-eng, comhs.-eng بالموقعين مجانا شرح ومسائل محلولة @hs.com-enginfo 9 4444 260 حمادة شعبان. م
Solution:
a)
Since maximum power will be delivered to the 9 Ω resistor
when
b)
يجببدائما بب اتواع وجبب ارصببوئا بب ااام ،اكنامس عدمائما ا،اس كوواهنب اا احيثاالاع وج ارصوئه اتبدم
Sept 2013
بالبريد اإللكترونيأو 9 4444 062 برسالة نصيةتراها ضرورية مالحظات أوأي خطأ باإلبالغ عن المساهمةالنوتات مجانية للنفع العام فيرجى
Physics I/II, English 123, Statics, Dynamics, Strength, Structure I/II, C++, Java, Data, Algorithms, Numerical, Economy
neths.-eng, comhs.-eng بالموقعين مجانا شرح ومسائل محلولة @hs.com-enginfo 9 4444 260 حمادة شعبان. م
4.12 Maximum Power Transfer
Maximum power transfer can best be
described with the aid of the circuit shown in
Fig. 4.58. We assume a resistive network
containing independent and dependent
sources and a designated pair of terminals, a,
b to which a load, RL is to be connected.
The problem is to determine the value of RL
that permits maximum power delivery to RL.
The first step in this process is to recognize
that a resistive network can always be
replaced by its Thevenin equivalent.
Therefore, we redraw the circuit shown in
Fig. 4.58 as the one shown in Fig. 4.59.
Replacing the original network by its
Thevenin equivalent greatly simplifies the
task of finding RL.
Derivation of RL requires expressing the
power dissipated in RL as a function of the
three circuit parameters VTh,
RTh, and RL.
Thus,
كثيرا ما تكون بعض المااكل
.مصباحا لبداية طريق أفضل
Fig. 4.59
Sept 2013
بالبريد اإللكترونيأو 9 4444 062 برسالة نصيةتراها ضرورية مالحظات أوأي خطأ باإلبالغ عن المساهمةالنوتات مجانية للنفع العام فيرجى
Physics I/II, English 123, Statics, Dynamics, Strength, Structure I/II, C++, Java, Data, Algorithms, Numerical, Economy
neths.-eng, comhs.-eng بالموقعين مجانا شرح ومسائل محلولة @hs.com-enginfo 9 4444 260 حمادة شعبان. م
Next, we recognize that for a given circuit, VTh and RTh will be fixed.
Therefore the power dissipated is a function of the single variable RL.
To find the value of RL that maximizes the power, we use the elementary calculus.
We begin by writing an equation for the derivative of p with respect to RL:
The derivative is zero and p is maximized when
Solving this equation yields
.
أناس كثيرون تال حركتهم
.ع بات هم وضعوها بأنفسهم
Sept 2013
بالبريد اإللكترونيأو 9 4444 062 برسالة نصيةتراها ضرورية مالحظات أوأي خطأ باإلبالغ عن المساهمةالنوتات مجانية للنفع العام فيرجى
Physics I/II, English 123, Statics, Dynamics, Strength, Structure I/II, C++, Java, Data, Algorithms, Numerical, Economy
neths.-eng, comhs.-eng بالموقعين مجانا شرح ومسائل محلولة @hs.com-enginfo 9 4444 260 حمادة شعبان. م
Example 4.12: Calculating the Condition for Maximum Power Transfer
a) For the circuit shown, find the value of RL that
results in maximum power being transferred to RL.
b) Calculate the maximum power that can be
delivered to RL.
c) When RL is adjusted for maximum power transfer, what percentage of the power
delivered by the 360 V source reaches RL?
Solution:
a) Applying the node-voltage equation
Using Deactivation method:
c) When RL equals , the voltage is
. ا أردت قتل الفوه من شيء، أنصحك بفعل
Sept 2013
بالبريد اإللكترونيأو 9 4444 062 برسالة نصيةتراها ضرورية مالحظات أوأي خطأ باإلبالغ عن المساهمةالنوتات مجانية للنفع العام فيرجى
Physics I/II, English 123, Statics, Dynamics, Strength, Structure I/II, C++, Java, Data, Algorithms, Numerical, Economy
neths.-eng, comhs.-eng بالموقعين مجانا شرح ومسائل محلولة @hs.com-enginfo 9 4444 260 حمادة شعبان. م
Assessment Problem 4.20
Find the Thévenin equivalent circuit with respect to
the terminals a, b for the circuit shown. (Hint: Define
the voltage at the leftmost node as , and write two
nodal equations with as the right node voltage.)
Solution:
Using the node voltage method
Solving with:
Using test source method to calculate the test
current and thus . Replace the current source
with a short circuit and apply the test source.
Applying KCL equation at the rightmost node:
Solving with:
Thus, the Thevenin equivalent is a 30 V source in series with a 10 Ω resistor.
.ستكون ناجحا طالما اعت دت لك
Sept 2013
بالبريد اإللكترونيأو 9 4444 062 برسالة نصيةتراها ضرورية مالحظات أوأي خطأ باإلبالغ عن المساهمةالنوتات مجانية للنفع العام فيرجى
Physics I/II, English 123, Statics, Dynamics, Strength, Structure I/II, C++, Java, Data, Algorithms, Numerical, Economy
neths.-eng, comhs.-eng بالموقعين مجانا شرح ومسائل محلولة @hs.com-enginfo 9 4444 260 حمادة شعبان. م
Assessment Problem 4.21:
a) Find the value or R that enables the
circuit shown to deliver maximum power
to the terminals a, b.
b) Find the maximum power delivered to R.
Solution:
Applying node-voltage to get VTh:
Solving,
Creating a short circuit between nodes a and b and use
the mesh current method to get
Solving,
. ا لم يكن لدي شيء آخر يحصي ف ط ننا نحصي عمر الرجل
Sept 2013
بالبريد اإللكترونيأو 9 4444 062 برسالة نصيةتراها ضرورية مالحظات أوأي خطأ باإلبالغ عن المساهمةالنوتات مجانية للنفع العام فيرجى
Physics I/II, English 123, Statics, Dynamics, Strength, Structure I/II, C++, Java, Data, Algorithms, Numerical, Economy
neths.-eng, comhs.-eng بالموقعين مجانا شرح ومسائل محلولة @hs.com-enginfo 9 4444 260 حمادة شعبان. م
Continue soluation (Assessment Problem 4.21):
Thus,
a)
For maximum power transfer,
b)
The Thevenin voltage, , is divided equally between the Thevenin
resistance and the load resistance, so
من الم كد أن العالم ينتظر سهاماتك
التي خل ت من أجلها، متى تبدأ؟
Sept 2013
بالبريد اإللكترونيأو 9 4444 062 برسالة نصيةتراها ضرورية مالحظات أوأي خطأ باإلبالغ عن المساهمةالنوتات مجانية للنفع العام فيرجى
Physics I/II, English 123, Statics, Dynamics, Strength, Structure I/II, C++, Java, Data, Algorithms, Numerical, Economy
neths.-eng, comhs.-eng بالموقعين مجانا شرح ومسائل محلولة @hs.com-enginfo 9 4444 260 حمادة شعبان. م
Assessment Problem 4.22:
Assume that the circuit in Assessment problem 4.21
is delivering maximum power to the load resistor R.
a) How much power is the 100 V source
delivering to the network?
b) Repeat (a) for the dependent voltage source.
c) What percentage of the total power generated
by these two sources is delivered to the load
resistor R?
Solution:
According to Assessment 4.21,
Using mesh current method:
Solving,
a)
b)
.ما تااء، لكن بكميات قليلة، ال تحفر قبرك بأسنانك ل ك
Sept 2013
بالبريد اإللكترونيأو 9 4444 062 برسالة نصيةتراها ضرورية مالحظات أوأي خطأ باإلبالغ عن المساهمةالنوتات مجانية للنفع العام فيرجى
Physics I/II, English 123, Statics, Dynamics, Strength, Structure I/II, C++, Java, Data, Algorithms, Numerical, Economy
neths.-eng, comhs.-eng بالموقعين مجانا شرح ومسائل محلولة @hs.com-enginfo 9 4444 260 حمادة شعبان. م
Solution:
We need to find the Thevenin equivalent with respect to .
1) Transfer (200 V in series with 25 Ω) to (8 A in parallel with 25 Ω).
2) .
3) Transfer (8A in parallel with 20 Ω) to (160 V in series with 20 Ω).
4) .
Using the test-source method to find the
Thevenin resistance gives
Solving for :
.أفضل كثيرا من خالل الالطريقالطريق الفطأ
Sept 2013
بالبريد اإللكترونيأو 9 4444 062 برسالة نصيةتراها ضرورية مالحظات أوأي خطأ باإلبالغ عن المساهمةالنوتات مجانية للنفع العام فيرجى
Physics I/II, English 123, Statics, Dynamics, Strength, Structure I/II, C++, Java, Data, Algorithms, Numerical, Economy
neths.-eng, comhs.-eng بالموقعين مجانا شرح ومسائل محلولة @hs.com-enginfo 9 4444 260 حمادة شعبان. م
Solution:
Find the Th´evenin equivalent with respect to the terminals of
Open circuit voltage:
إذمامسبببببب نعن اتوان ييبببببب ان يجبببببب ااامل غيي ارنؤمنابأنن اصبدي روابذب ااا ملن اجا ألرصحاتنن اسنبلغاغ ي ن
Sept 2013
بالبريد اإللكترونيأو 9 4444 062 برسالة نصيةتراها ضرورية مالحظات أوأي خطأ باإلبالغ عن المساهمةالنوتات مجانية للنفع العام فيرجى
Physics I/II, English 123, Statics, Dynamics, Strength, Structure I/II, C++, Java, Data, Algorithms, Numerical, Economy
neths.-eng, comhs.-eng بالموقعين مجانا شرح ومسائل محلولة @hs.com-enginfo 9 4444 260 حمادة شعبان. م
Continued Solution (problem 4.85):
Solving,
Short circuit current:
Solving,
إذماض عاا،ملوجتاهواملحي ة ملوجتاض عتاملحي ة
Sept 2013
بالبريد اإللكترونيأو 9 4444 062 برسالة نصيةتراها ضرورية مالحظات أوأي خطأ باإلبالغ عن المساهمةالنوتات مجانية للنفع العام فيرجى
Physics I/II, English 123, Statics, Dynamics, Strength, Structure I/II, C++, Java, Data, Algorithms, Numerical, Economy
neths.-eng, comhs.-eng بالموقعين مجانا شرح ومسائل محلولة @hs.com-enginfo 9 4444 260 حمادة شعبان. م
Continued Solution (problem 4.85):
Therefore, the Th´evenin equivalent circuit configured for maximum power
to the load is:
From this circuit,
With equal to 3.08 the original circuit becomes:
ايك دالل ءام انوى
Sept 2013
بالبريد اإللكترونيأو 9 4444 062 برسالة نصيةتراها ضرورية مالحظات أوأي خطأ باإلبالغ عن المساهمةالنوتات مجانية للنفع العام فيرجى
Physics I/II, English 123, Statics, Dynamics, Strength, Structure I/II, C++, Java, Data, Algorithms, Numerical, Economy
neths.-eng, comhs.-eng بالموقعين مجانا شرح ومسائل محلولة @hs.com-enginfo 9 4444 260 حمادة شعبان. م
Continued Solution (problem 4.85):
Solving,
Therefore, only the 440 V source supplies power to the circuit, and the power
supplied is 38,896 W.
ي كنكاتواعيدعامآلخ يناتحي ن ،ا س قولالنفسك؟لكنام ذما
Sept 2013
بالبريد اإللكترونيأو 9 4444 062 برسالة نصيةتراها ضرورية مالحظات أوأي خطأ باإلبالغ عن المساهمةالنوتات مجانية للنفع العام فيرجى
Physics I/II, English 123, Statics, Dynamics, Strength, Structure I/II, C++, Java, Data, Algorithms, Numerical, Economy
neths.-eng, comhs.-eng بالموقعين مجانا شرح ومسائل محلولة @hs.com-enginfo 9 4444 260 حمادة شعبان. م
Solution:
a)
Finding the Thevenin equivalent:
Open circuit voltage:
Using mesh current method:
The dependent source constraint equation is:
Solving,
يمكن أن تتف مستاارين لك
.في كافة المجاالت، نها الكتب
Sept 2013
بالبريد اإللكترونيأو 9 4444 062 برسالة نصيةتراها ضرورية مالحظات أوأي خطأ باإلبالغ عن المساهمةالنوتات مجانية للنفع العام فيرجى
Physics I/II, English 123, Statics, Dynamics, Strength, Structure I/II, C++, Java, Data, Algorithms, Numerical, Economy
neths.-eng, comhs.-eng بالموقعين مجانا شرح ومسائل محلولة @hs.com-enginfo 9 4444 260 حمادة شعبان. م
Continued soluation (Problem 4.87):
Short-circuit current:
Using mesh current method:
The dependent source constraint equation is:
Solving,
b)
تضاعف حياتك مرات يمكنك أن
.توجد طرق عديدةومرات،
Sept 2013
بالبريد اإللكترونيأو 9 4444 062 برسالة نصيةتراها ضرورية مالحظات أوأي خطأ باإلبالغ عن المساهمةالنوتات مجانية للنفع العام فيرجى
Physics I/II, English 123, Statics, Dynamics, Strength, Structure I/II, C++, Java, Data, Algorithms, Numerical, Economy
neths.-eng, comhs.-eng بالموقعين مجانا شرح ومسائل محلولة @hs.com-enginfo 9 4444 260 حمادة شعبان. م
Solution:
a) Finding the Thevenin equivalent:
(Open Circuit Voltage):
Using mesh current method:
Solving,
(Short Circuit Current):
Using mesh current method:
.البد أن تتعلم شيئا جديدا كل يوم
Sept 2013
بالبريد اإللكترونيأو 9 4444 062 برسالة نصيةتراها ضرورية مالحظات أوأي خطأ باإلبالغ عن المساهمةالنوتات مجانية للنفع العام فيرجى
Physics I/II, English 123, Statics, Dynamics, Strength, Structure I/II, C++, Java, Data, Algorithms, Numerical, Economy
neths.-eng, comhs.-eng بالموقعين مجانا شرح ومسائل محلولة @hs.com-enginfo 9 4444 260 حمادة شعبان. م
Continue soluation (Problem 4.89):
Solving,
For maximum power transfer,
b)
c)
Thus, using a 10 resistor selected from Appendix H will cause 85.7 W of power to
be delivered to the load, compared to the maximum power of 90 W that will be
delivered if a 6.4 resistor is used.
ننااي ال أستساالم أباادا، حتااى عناادما
.ي ول لي الناس نني لن أنجح أبدا
Sept 2013
بالبريد اإللكترونيأو 9 4444 062 برسالة نصيةتراها ضرورية مالحظات أوأي خطأ باإلبالغ عن المساهمةالنوتات مجانية للنفع العام فيرجى
Physics I/II, English 123, Statics, Dynamics, Strength, Structure I/II, C++, Java, Data, Algorithms, Numerical, Economy
neths.-eng, comhs.-eng بالموقعين مجانا شرح ومسائل محلولة @hs.com-enginfo 9 4444 260 حمادة شعبان. م
4.13 Superposition
Whenever we have more than one independent source, we can study the effect
of one-by-one source and add these effects together to result in the same result of the
overall system.
We demonstrate the superposition principle by
using it to find the branch currents in the circuit
shown in Fig. 4.62. We begin by finding the
branch currents resulting from the 120 V
voltage source.
To find the component of the branch currents
resulting from the current source, we deactivate
the ideal voltage source and solve the circuit
shown in Fig. 4.64.
ا ظننت أنك هزمت
.ف د هزمت
Figure 4.63 The circuit shown in Fig. 4.62
with the current source deactivated.
Sept 2013
بالبريد اإللكترونيأو 9 4444 062 برسالة نصيةتراها ضرورية مالحظات أوأي خطأ باإلبالغ عن المساهمةالنوتات مجانية للنفع العام فيرجى
Physics I/II, English 123, Statics, Dynamics, Strength, Structure I/II, C++, Java, Data, Algorithms, Numerical, Economy
neths.-eng, comhs.-eng بالموقعين مجانا شرح ومسائل محلولة @hs.com-enginfo 9 4444 260 حمادة شعبان. م
The currents and in Fig. 4.62 are:
For circuits containing both independent and dependent sources, you must recognize
that the dependent sources are never deactivated.
وسيلة للبر أفضل
.بالوعد أن ال تعد
Sept 2013
بالبريد اإللكترونيأو 9 4444 062 برسالة نصيةتراها ضرورية مالحظات أوأي خطأ باإلبالغ عن المساهمةالنوتات مجانية للنفع العام فيرجى
Physics I/II, English 123, Statics, Dynamics, Strength, Structure I/II, C++, Java, Data, Algorithms, Numerical, Economy
neths.-eng, comhs.-eng بالموقعين مجانا شرح ومسائل محلولة @hs.com-enginfo 9 4444 260 حمادة شعبان. م
Example 4.13:
Use the principle of superposition to find in the
circuit shown in Fig. 4.66
Solution:
Applying the node-voltage equations yield:
Solving with:
The value of is the sum of and
, or 24 V
. ا ابتسم المهزوم ف د المنتصر ل ة الفوز
Sept 2013
بالبريد اإللكترونيأو 9 4444 062 برسالة نصيةتراها ضرورية مالحظات أوأي خطأ باإلبالغ عن المساهمةالنوتات مجانية للنفع العام فيرجى
Physics I/II, English 123, Statics, Dynamics, Strength, Structure I/II, C++, Java, Data, Algorithms, Numerical, Economy
neths.-eng, comhs.-eng بالموقعين مجانا شرح ومسائل محلولة @hs.com-enginfo 9 4444 260 حمادة شعبان. م
Solution:
a) 110 V source acting alone:
4 A source acting alone:
Our circuit reduces to:
.الحسد هو أن تبتلع سما أمال في أن يموت شفص آخر
Sept 2013
بالبريد اإللكترونيأو 9 4444 062 برسالة نصيةتراها ضرورية مالحظات أوأي خطأ باإلبالغ عن المساهمةالنوتات مجانية للنفع العام فيرجى
Physics I/II, English 123, Statics, Dynamics, Strength, Structure I/II, C++, Java, Data, Algorithms, Numerical, Economy
neths.-eng, comhs.-eng بالموقعين مجانا شرح ومسائل محلولة @hs.com-enginfo 9 4444 260 حمادة شعبان. م
Solution:
240 V source acting alone:
84 V source acting alone:
16 A current source acting alone:
Solving,
Therefore,
.حاول أن تستمتع بمااكلك
Sept 2013
بالبريد اإللكترونيأو 9 4444 062 برسالة نصيةتراها ضرورية مالحظات أوأي خطأ باإلبالغ عن المساهمةالنوتات مجانية للنفع العام فيرجى
Physics I/II, English 123, Statics, Dynamics, Strength, Structure I/II, C++, Java, Data, Algorithms, Numerical, Economy
neths.-eng, comhs.-eng بالموقعين مجانا شرح ومسائل محلولة @hs.com-enginfo 9 4444 260 حمادة شعبان. م
Solution:
a) By hypothesis
تن اتع فاك اشيءاإالانفسي
Sept 2013
بالبريد اإللكترونيأو 9 4444 062 برسالة نصيةتراها ضرورية مالحظات أوأي خطأ باإلبالغ عن المساهمةالنوتات مجانية للنفع العام فيرجى
Physics I/II, English 123, Statics, Dynamics, Strength, Structure I/II, C++, Java, Data, Algorithms, Numerical, Economy
neths.-eng, comhs.-eng بالموقعين مجانا شرح ومسائل محلولة @hs.com-enginfo 9 4444 260 حمادة شعبان. م
Continued Solution (problem 4.95):
b)
With all three sources in the circuit write a single node voltage equation.
ايضحكاكثي مامنايضحكاتخي م
Sept 2013
بالبريد اإللكترونيأو 9 4444 062 برسالة نصيةتراها ضرورية مالحظات أوأي خطأ باإلبالغ عن المساهمةالنوتات مجانية للنفع العام فيرجى
Physics I/II, English 123, Statics, Dynamics, Strength, Structure I/II, C++, Java, Data, Algorithms, Numerical, Economy
neths.-eng, comhs.-eng بالموقعين مجانا شرح ومسائل محلولة @hs.com-enginfo 9 4444 260 حمادة شعبان. م
Solution:
Voltage source acting alone:
Using node voltage method:
Current source acting alone:
Using node voltage method:
باألمس حلم األسد أن يجد فريسة اليوم، فما ا أنت حلمت؟
Sept 2013
بالبريد اإللكترونيأو 9 4444 062 برسالة نصيةتراها ضرورية مالحظات أوأي خطأ باإلبالغ عن المساهمةالنوتات مجانية للنفع العام فيرجى
Physics I/II, English 123, Statics, Dynamics, Strength, Structure I/II, C++, Java, Data, Algorithms, Numerical, Economy
neths.-eng, comhs.-eng بالموقعين مجانا شرح ومسائل محلولة @hs.com-enginfo 9 4444 260 حمادة شعبان. م
Solution:
The mesh equations are:
ينببببب بي املحك ببببب اع بببببد ااا مي هذ ا يار وفاملك د
Sept 2013
بالبريد اإللكترونيأو 9 4444 062 برسالة نصيةتراها ضرورية مالحظات أوأي خطأ باإلبالغ عن المساهمةالنوتات مجانية للنفع العام فيرجى
Physics I/II, English 123, Statics, Dynamics, Strength, Structure I/II, C++, Java, Data, Algorithms, Numerical, Economy
neths.-eng, comhs.-eng بالموقعين مجانا شرح ومسائل محلولة @hs.com-enginfo 9 4444 260 حمادة شعبان. م
Continued Solution (problem 4.99):
Place these equations in standard form:
Solving,
Find the requested voltages:
مببب اتضبببي ا كببب امببب ا ئمماالاي س الك ا ك