نظریه نورتون – (محاسبه مقاومت و منبع نورتون)

مقدمه

ما در جلسه قبل در مورد نظریه تونن و نحوه محاسبه مقاومت تونن و بدست آوردن مدار معادل تونن صحبت کردیم. این جلسه قصد داریم در مورد برادر کوچکتر تونن با نام نورتون (که معمولا با نام نظریه نورتون آن را می شناسیم) صحبت کنیم.

مثل همیشه پیش از خواندن ادامه این مطلب پیشنهاد جدی داریم تا جلسه قبلی این دوره را مطالعه کنید:

• آشنایی با نظریه تونن

نظریه نورتون

ما در نظریه تونن گفتیم که یک مدار خطی (یعنی مداری که فقط از منابع تغذیه ولتاژ و جریان و مقاومت ها تشکیل شده باشد.) را میتوانیم به مدار ساده تر تبدیل کنیم. مداری که فقط شامل یک منبع تغذیه و یک مقاومت باشد. یعنی چیزی شبیه به شکل زیر :

ب[post_shop]

ه مقاومت موجود در مدار بالا ، مقاومت تونن گفته می شود.

نظریه نورتون نیز حرفی مشابه با نظریه تونن دارد. با یک تفاوت کوچک. کل حرفی که نظریه نورتون میزند این است : 

نکته جذابی که وجود دارد این است که میتوانیم مدارهای تونن و نورتون را به یکدگیر تبدیل کنیم. در واقع یکی را بدست آوریم و دیگری نیز محاسبه شوند.

مقاومت بدست آمده در هر دو مدار تونن و نورتون یکی می باشد.

حال بیایید یاد بگیریم که چگونه میتوانیم مقدار منبع جریان و مقاومت نورتون را محاسبه کنیم.

نحوه محاسبه مقدار منبع جریان : برای محاسبه مقدار منبع جریان باید دو سر مدار مورد نظر را اتصال کوتاه کنیم و جریان عبوری از آن را محاسبه کنیم. 

 نحوه محاسبه مقاومت نورتون: برای محاسبه مقاومت نورتون نیز مشابه با نظریه تونن عمل میکنیم. یعنی منابع تغذیه را خاموش میکنیم و مقاومت دیده شده از دو سر مدار را بدست می آوریم.

منظورمان از خاموش کردن منابع تغذیه ، در واقع اتصال کوتاه کردن منابع ولتاژ و مدار باز کردن منابع جریان می باشد.

حل یک مثال

میخواهیم مدار معادل نورتون شکل زیر را بدست آوریم. میدانیم Rp برابر با 1.8 مگا اهم ، Rs برابر با 17 کیلواهم و I نیز برابر با 1.43 میکروآمپر می باشد. 

میخواهیم مقدار منبع جریان IN و مقاومت نورتون را بدست آوریم.

 گام اول : محاسبه منبع جریان IN : برای محاسبه کافی است دو سر مدار را اتصال کوتاه کنیم. یعنی قسمت مثبت و منفی v را به یکدگیر وصل کنیم و جریان i را بدست آوریم. 

اگر این کار را انجام دهیم ، مدار بسیار ساده می شود و تنها کافی است تا از یک KVL استفاده کنیم و i را محاسبه کنیم. مقدار i برابر با1.4 میکروآمپرمی شود. (برای تمرین بیشتر انجام این کار به خودتان واگذار می شود.)

 گام دوم : حال باید مقاومت نورتون را محاسبه کنیم. برای این کار کافی است تا منبع جریان را مدار باز کنیم و مقاومتی که از دو سر مدار میبنیم را بدست آوریم.

واضح است که اگر این کار را انجام دهیم ، با سه مقاومت سری روبرو هستیم که باید آنها را با هم جمع کنیم. نتیجه واضح است ، مقدار مقاومت برابر با 1.834 مگا اهم می شود. 

در گام آخر این آموزش میخواهیم نحوه تبدیل مدارهای تونن و نورتون را با یکدگیر یاد بگیریم.

[/post_shop]

تبدیل مدارهای تونن و نورتون به یکدگیر: 

شکل زیر همه چیز را به خوبی بیان می کند:

همانطور که مشاهده میکنید مقاومت های تونن و نورتون با یکدیگر برابر هستند و برای تبدیل منابع ولتاژ نیز کافی است خیلی ساده از قانون اهم استفاده کنیم. 

مثل همیشه میتوانید ما را در تلگرام و یا اینستاگرام دنبال کنید: