鳳－テブナンの定理について

質問

鳳－テブナンの定理の原理がよくわかりません。
なぜ等価回路が出力側の電圧？と電圧源を開放したときのインピーダンスで
表せれるのか理解できません。
よく、考えたら当たり前のことだって、言われますが・・・
感覚的にわかる話なんでしょうか。。。

回答No.4

foobar

＃２訂正と補足
＃２の最後、
「これを等価回路で表すと、
第二項目の開放電圧を持つ電圧源と、一項目の回路網を外から見たインピーダンスの直列回路で表すことができます。」

は

「これをもっとも簡単な１電圧源＋１インピーダンスの直列回路（等価回路）で置き換えると、
第１項目の開放電圧を持つ電圧源と、２項目の回路網を外から見たインピーダンスの直列回路で表すことができます。」

に置き換えて下さい。（１項と２項が逆だった、、）

ついでに、（当然ですが）、電圧や電流の重ねあわせが成立しない、非線形な回路では、テブナンの定理は成立しません。

回答No.3

angkor_h

ANo.1です。追加書き換えです。定理は、

電圧源(電流源)を持つ回路網は、下記の等価回路(いづれでも)に置き換えることができる；（A)
　電圧源とインピーダンスの直列回路
　電流源とインピーダンスの並列回路

前者の場合（B)
　2端子開放端に現れる電圧=電圧源電圧
　電圧源短絡時の2端子から見たインピーダンス=直列インピーダンス

後者の場合（B)
　2端子短絡時の電流=電流源電流
　電流源開放時の2端子から見たインピーダンス=直列インピーダンス

上記の（A)(B)に前後関係はなく、一方を仮定すれば他方は必然の考え方です。

ご質問の一部が違っています。

電圧源(電流源)を一つとした回路を想定(仮定)して、定理どうりになるかを検証して見てください。
そういう経験が、「感覚的にわかる話」=知識として積み重ねられます。

回答No.2

foobar

簡単に言うと、「線形な回路では重ねあわせが成り立つから」です。

今、ある二端子に電流源Ixを外部からつないで、電流を流したときに、
端子間に現れる電圧は、
（Ixを0(端子間を開放）し、回路網内の電圧や電流で発生する電圧）
＋
（回路網内の電圧源を0（短絡）電流源を0（開放）にして、Ixだけで発生する電圧）
になります。

これを等価回路で表すと、
第二項目の開放電圧を持つ電圧源と、一項目の回路網を外から見たインピーダンスの直列回路で表すことができます。

回答No.1

angkor_h

理想の電圧源はインピーダンスをゼロとしています。何故、では無く与えられた条件です。「この条件で成り立つ」のが「鳳－テブナンの定理」です。
電源のインピーダンスは、その電圧源に直列であらわします。
　並列のインピーダンスは、負荷状態を検証する上では無いものと同じです。つまり、並列負荷に流れる電流は他の負荷に影響を与えません。
電圧源の電圧E0は、負荷開放の電圧です。電流=0なので、電圧降下(損失)はどこにもありません。
電源インピーダンスZ0は直列に存在するものと仮定し、電圧源(インピーダンスを含む)の負荷端をショートしたときに流れる電流をI0としたときに、下記となります。オームの法則です。
　　Z0=E0/I0

電流源表示はご存知ですか? 上記I0を電流源とし、Z0は並列接続します。負荷もこれに並列接続します。

詳しいことは先生方に聞いてください。この原理を多用(経験、応用)することで、理解は深まると思います。一つの絵だけを見つめていては何も進みません。