Ключові слова
complex power
Thevenin equivalent
efficiency
optimal load
sinusoidal current circuits двополюсна заступна схема
комплексна потужність
схемний еквівалент Тевенена
коефіцієнт корисної дії
оптимальне навантаження
кола синусоїдного струму
Як цитувати
Анотація
Запропоновано модифіковану структуру двополюсної заступної схеми лінійних електричних кіл синусоїдного струму, що відтворює комплексну потужність первинного кола та допускає моделювання в часовій області розповсюдженими комп’ютерними програмами. Введено фактор енергетичної корекції, що кількісно характеризує зменшення реального ККД первинного кола за максимальної потужності навантаження порівняно з граничним значенням у 50% для класичного схемного еквівалента Тевенена. Показано взаємно однозначний зв'язок цього фактора з максимально досяжним ККД первинного кола, що може перевищувати 50% за оптимального навантаження. З використанням параметрів запропонованої двополюсної заступної схеми отримано аналітичні співвідношення для розрахунку параметрів оптимального навантаження. Достовірність теоретичних результатів підтверджено комп’ютерним моделюванням в середовищі Multisim на прикладі лінійної моделі трансформатора, що продемонструвало повний збіг оптимізованих енергетичних характеристик первинного кола синусоїдного струму та його двополюсної заступної схеми. Бібл. 16, рис. 8.
Посилання
1. Thévenin L. Sur un Nouveaux Théoreme d’Electricité Dynamique. Comptes Rendus des Séances de l’Academie des Sciences. Vol. 97. T.Tome, Ed. Paris, France: Académie des Sciences. Jul./Dec. 1883. Pp. 159–161.
2. Boyko V.S., Boyko V.V., Vydolob Y.F. Theoretical foundations of electrical engineering: Vol. 1: Established modes of linear electric circuits with concentrated parameters. Kyiv: IVC Publishing House Polytechnic, 2004. 272 p. (Ukr).
3. Koval Yu.O., Grinchenko L.V., Mylyutchenko I.O., Rybin O.I. Fundamentals of the Theory of Circles: Textbook for Students of Higher Educational Institutions. Part 1. For the general. edited by V.M. Shokalo and V.I. Pravda. X.: CMIT Company, 2008. 432 p. (Ukr).
4. Charles K. Alexander, Matthew N. O. Sadiku. Fundamentals of Electric Circuits. McGraw-Hill, New York, 2020. 992 p.
5. Nilsson J. W. and Riedel S. A. Electric Circuits. Boston, MA, USA: Pearson, 2023.
6. Steinmetz C. P. Complex quantities and their use in electrical engineering. Proceedings of the International Electrical Congress, Held in the City of Chicago, August 21st to 25th, 1893. New York, NY, USA: American Institute of Electrical Engineers, 1893. Pp. 33–74.
7. Barbi I. Power Conservative Equivalent Circuit for DC Networks. IEEE Access. 2020. Vol. 8. Pp. 113667–113674. DOI: https://doi.org/10.1109/ACCESS.2020.3004026.
8. Artemenko M.Yu., Petrov D.O., Kutafin Yu.V. Two-pole scheme of substitution of an electric circuit of direct current with dependent voltage sources, equivalent in power. 2021. Iss. 67. Pp. 5-13. DOI: https://doi.org/10.20535/RADAP.2021.85.5-13 (Ukr).
9. Artemenko, M.Yu., Chopyk, V.V., Shapoval, I.A., Polishchuk, S.Y., Boytsov, D.D. Application of the Thévenin-Barbie circuit equivalent for optimization of energy characteristics of DC electrical circuits. News of Higher Educational Institutions. Radio Electronics, 2024. 67(9). pp. 554–564. DOI: https://doi.org/10.20535/S0021347024100030 (Ukr).
10. Corradini L. General Power-Equivalent Synthesis of Resistive DC Networks. IEEE Access. 2020. Vol. 8. Pp. 160711–160722. DOI: https://doi.org/10.1109/ACCESS.2020.3020652.
11. Barbi I. Unified Power Conservative Equivalent Circuit for DC Networks. IEEE Access. 2020. Vol. 8. Pp. 178230–178237. DOI: https://doi.org/10.1109/ACCESS.2020.3027489.
12. Herminio Martinez-Garcia and Encarna Garcia-Vilchez Power-Based Equivalent-Modeling Circuit for DC Linear Time-Invariant Resistive One-Port Networks. IEEE Access. 2021. Vol. 9. Pp. 23326–23334. DOI: https://doi.org/10.1109/ACCESS.2021.3057435.
13. Barbi I. Active and Reactive Power Conservative Extension of the Hoashi-Millman Equivalent Circuit. IEEE Access. 2025. Vol. 13. Pp. 213016–213024. DOI: https://doi.org/10.1109/ACCESS.2025.3645010
14. Artemenko M., Kutafin Y., Shapoval I., Mykhalskyi V., Chopyk V., and Polishchuk S. One-port complex power conservative equivalent circuit of linear AC electrical network. Proceedings of the IED. 2025. Vol. 72, Pp. 62–70. DOI: https://doi.org/10.15407/publishing2025.72.062
15. Hoashi T. The combination theorem of the electrical circuits and its applications. J. Inst. Electr. Eng. June 1927. Vol. 467. Pp. 595–610. [in Japanese].
16. Millman J. A Useful Network Theorem. Proceedings of the IRE. Sept. 1940. Vol. 28. No. 9. Pp. 413–417. DOI: https://doi.org/10.1109/JRPROC.1940.225885
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
Авторське право (c) 2026 ТЕХНІЧНА ЕЛЕКТРОДИНАМІКА