מבוא ל-Mesh Analysis and its Pitfalls

ניתוח Mesh - הידוע גם כניתוח לולאה - הוא אבן הפינה של תורת המעגל הליני.על ידי הקצאת זרמים עצמאיים לכל אחד מהמשכיות של המעגל (פרלופים המכילים לא לולאות אחרות), מהנדסים יכולים ליישם באופן שיטתי את חוק וולטאזוף (KVL) כדי לפתור את האלגוריתם המנוסח והמתחים הלא ידועים שלהם.

ניתוח Mesh חל רק על מעגלים Planar (זה שניתן לקחת על משטח שטוח ללא מעבר חוטים) בתוך התחום הזה, הוא מציע דרך ישירה יותר מאשר ניתוח nodal עבור מעגלים נשלטים על ידי מקורות מתח.עם זאת, המסכות הפשטות של השיטה נראה כמה נקודות עדינות שבו שגיאות נפוצות.

תוויות: In Wrong Labeling of Mesh Currents

אפשרויות ל-Ambguous Direction Choices

הטעות הראשונה והתדירותית ביותר היא להקצות זרמים מרש עם כיוונים שרירותיים או לא עקביים.בעוד שזרמים מרשימים יכולים להיבחר באופן תיאורטי בכל כיוון, המשוואות המתקבלות תקפים רק אם הכיוון ההתייחסות של כל מירש מוגדר בבירור ונישמר לאורך הניתוח. a Common blunder הוא לסמן את זרם השעון החדיש ועוד שעון ללא הבחירה, ולאחר מכן מבלבל לאחר מכן את הסימנים כאשר החלת KVL.

גרוע יותר, כמה תלמידים מנסים "לעמוד" את הכיוון הנוכחי המבוסס על אינטואיציה, ואז לשנות סימנים באמצע חישוב כדי להתאים את הניחוח שלהם.זה מציג שגיאות סימנים כי להפיץ דרך המערכת כולה.הגישה הנכונה היא לבחור מוסכמות עקביות - בדרך כלל כל שעון חכם או כל שעון נגד-ו לדבוק בו.זה מבטיח כי הזרם באמצעות כל ענף משותף הוא ההבדל אלגברי של שני לולאות נוכחיות וסימן זה הוא יחס אחיד.

ההרחבה Joint Branch Confusion

[22: 21] ,2] , [15] ,2 ,2 ,2 , [15] , ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא יט, ו[2] , ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא יט"ד ,"ו] ,"וַי יראת ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא יט"ד' יט"ד' ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא יט"ד' ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא יט"כ ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא ויקרא

(ב) ⁇ :0) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

שגיאות ב-KVL Equations

Polarity of Voltage Drops

חוק וולטאז' של קירשוף קובע כי סכום המתח עולה שווה את סכום טיפות המתח סביב כל לולאה סגורה.עם זאת, הסימן שהוקצה לכל מתח תלוי בכיוון של טראנסל והקוטביות של הרכיב. שגיאה קלאסית היא לטפל במתח על פני התנגדות כמו FLT:0 +IRFLT:1 כאשר נע מן החיובי לטרמינל שלילי, אך אז למול אותו כיוון חץ בכיוון הנוכחי נגד אותו כיוון הפוך.

(ב) רבים ממליצים על הכלל הבא: כאשר עוברים לולאה בכיוון של זרם האפר, אם נתקלת בהתנגדות והכיוון הנוכחי תואם את הכיוון הרציני, שינוי המתח הוא FLT:0-IRFLT:1 (ירידה) אם הזרם מתנגד לכל אורך הדרך של 6+Fal הוא תמיד שלילי, אם הוא מייחס ל- 7.

שגיאות של מקור Polarity

מקורות וולטאז' יש קוטבי קבוע עצמאי של זרם האפר, אם זרם מרש נכנס למסוף החיובי של מקור, המקור תורם ל-FLT:0+VigFLT:1 עולה כאשר נע משלילי חיובי; אם הוא נכנס למסוף שלילי, הוא תורם לסימן שלילי:2-VFLT 3 טיפות מקלקלות - שוכח לסימן הפוך של משוואה שלילית - תמיד - כאשר הוא נכנס לסימן שלילי -2 - תמיד לשגיאות / .

(ב) (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

3.ההתעלמות מהמקורות התלויים במאש

מקורות תלויים (מבוקר נשלט או נשלט כיום) מופיעים לעתים קרובות במגבר ומעגל משוב.הטעות מתייחסת אליהם כמקורות עצמאיים.כאשר מקור תלוי נוכח, התפוקה שלו היא פונקציה של מתח אחר או זרם במעגל.אתה חייב לכתוב מערכת יחסים זו כמשוואה נוספת המקשרת את המשתנה השולט לזרמים.

(ב) לדוגמה, מקור מתח מבוקר מתח (VCVS) של ערך (FLT:0k V xigxigxveFLT:1) יש להתבטא במונחים של זרמי האפר הקובעים את FLT:2V xxFLT 3: אם ה- RLT=V xphi) {\displaystyle RLT=i {\displaystyle 1=2=R {i}} {\displaystyle R {2}}}

[ה] [ה]] [ה]] [ה]] [ה]] [ה] [ה]]] [ה]]] [ה]]], [ה] [ה]]]][ה]]]] [ה'[ה]]], [ה'] [ה']] [ה']']']'[ה']']']'[ה'[ה']']']']']']'[ה'[ה']'[ה'[ה'[ה'[ה'[ה'[ה'[ה']']'[ה']']'[ה'[ה']']']'[ה']'[ה'[ה'[ה']']']']']']']'[ה'[ה']']'[ה'[ה']']']']'[ה'[ה']']'[ה'[ה'[ה'[ה']'[ה']']'[ה'[ה'[ה'[ה'[ה

4.על מקורות נוכחיים וסופרמבס

טכניקת Supermesh

כאשר מקור נוכחי נמצא על הגבול בין שתי מברשות, ניתוח מרש"ל סטנדרטי אינו יכול ישירות להקצות ירידה מתח על פני המקור (כיוון שהמתח אינו ידוע) במקום זאת, עליך ליצור משוואה:0 supermeshFLT:1 על ידי שילוב שתי הממלכות המשותפות את המקור הנוכחי.

טעות נוספת היא לשכוח את המשוואה המגבילה שהמקור הנוכחי מספק:0.I source=I meshA – I meshBearFLT:1 (בהתאם לקוטב) ללא המנע הזה, משוואה העל-מיש לבדו אינה מספיקה.הנוהל הנכון כותב KVL סביב העלמש (הלאהחיצונית שמוסחתת את שתי הני) ואז מוסיפה את הקשר הנוכחי.

מקורות נוכחיים מבודדים

אם מקור נוכחי הוא במיש לא משותף עם כל מרש אחר, זרם היש קבוע על ידי מקור זה.אל תכתוב משוואה KVL עבור זה mesh. במקום זאת, להקצות את זרם המירש שווה ערך המקור (עם סימן מתאים) ו omit את המשוואה. Missing זה פשטות מוביל למורכבות בלתי נחוצה שגיאות פוטנציאליות.

(ב) [ה]ב"ה]: [ה]"ה' [ב']"ב' [ב[[המאה ה'], [ב[[1924]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] [[1924]]]]]]]] [[1924]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]] [[1924]]]]]] [[1924]]]]]]]]]] [[1924]]]]]]]] [[[[1924]]]]]]]] [[1924]] [[1924]] [[[[1924]] [[1924

שכחה לחשבונות משותפים ל- Ground Reference

(ה) , ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

כדי להימנע מבלבול, תמיד לחדד את הזרם הנקי דרך כל ענף לפני הקצאת הקוטביות של מתח. ואז, כאשר אתה סוף סוף למקם מתחים ללא פיגור, להשתמש זרמי הענף והחוק של אום, הוספת המתח טיפות מנקודת ההתייחסות.סמל קרקע על הסכימטי עוזר לעתים קרובות, אבל רק אם אתה עוקב אחר אשר אני זרמי להשפיע על כל צומת.

המונחים: non-Planar Circuits

ניתוח Mesh עובד רק עבור מעגלים מתכננים.אבל כמה מהנדסים מנסים לכפות אותו על מעגלים עם חוטי מעבר שאינם יכולים לסגת ללא צמתים.התוצאה היא מערכת של משוואות שאין להן משמעות פיזית.במקום, להשתמש ב-FLT:0nodal AnalysisFLT:1 (מבוסס על KCL) או להמיר את המעגל לצורה על ידי משיכת מחדש אם אפשרי.

פיקוח קשור הוא ההנחה שכל לולאה היא שאפר. msh חייבת להיות לולאה שאינה מכילה לולאה אחרת – כלומר, הלולאות העצמאיות הקטנות ביותר.שימוש בלולאה גדולה יותר שמקיפה מברשות אחרות, תייצר משוואות שהן שילובים ליניאריים של משוואות האפר האמיתיות, שמובילות למערכת תלויה שאינה ניתנת לפתרון ייחודי.

7.העברה לתוצאות אימות

גם עם הגדרה זהירה, שגיאות ספאריות או אלגברהיות יכולות להחליק דרך.גישה נפוצה היא לקבל את הפתרון הראשון כנכון ללא בדיקה.

  • (ב) ⁇ :0) ⁇ : ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • (ה) ניתוח:0 (Nodal Analysis: FLT:1 אם הזמן מאפשר, לפתור באמצעות שיטה אחרת (למשל, ניתוח ננול או סופרפוזיציה) ולהשוות תוצאות.
  • (ב) ויקרא י"א:2 (ב) ויקרא:2 ויקרא י"ד): "וַיָּבְהִיא אִם עַל עַל הָאָרֶץ אֱלֹהִים הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא הוּא
  • (ב) ,0) צ'ק KVL בכל מאפר: ⁇ 1 (מבטיח כי סכום המתחים סביב כל מאפר שווה אפס בעת שימוש בזרמים המקודמים שלך.

התעלמות מאימות יכולה לתקן שגיאות בעיצובים גדולים יותר, מה שמוביל לטעויות יקרות בטיפוסי חומרה.

8.התמדה של מקורות וולטאז מרובים באותו חצבת

(ו) כאשר מרש מכיל יותר ממקור מתח אחד, קל לפטור אותם באופן לא נכון.הכלל הסטנדרטי הוא להוסיף סוללות עולה ו טיפות תת-קרקעיות בעת המעבר.שגיאה מעשית היא לטפל בכל המקורות כחיוביים כאשר הם מוכוונים באותו כיוון, אך לשכוח כי אחד יכול להתנגד בכיוון ה- VLT2 באופן עקבי, למשל, מקור V12 V שלילי ל-V2F שלילי, לעומת LT2, לעומת זאת, אם אתה יכול לכתוב על בסיס 5 נקודות תור חיובי, אם אתה יכול לכתוב על בסיס 5.

טיפים נוספים ל-Flawless Mesh Analysis

  • [ה]התב"ל: [ה], [ה], [ה], [ה], [ה], [ה],] כל הגויים, המרכיבים והערכים המרכיבים.
  • (ב) ,0) , בחרו את זרמי האפר: "הבא" 1 ,"הצביעו על כיוון השעון לכל מי שמץ על ידי מוסכמות.
  • (ב) [ה]ה' [ה']'[דרוש מקור]' [ב], [ה], [ה], [ה], [ה], [ה], [ה]]], [ה'], [ה'], [ה'וַיָּעֹלֹאֱלֹהֶיךָ], [הֹלֹלֹלֹהֹהֹלֹל],], [הִלֹלֹא תָּעֹא תָּעֹלֹלֹא תָּעֲבְָּעֲבְָּבְָּבְָּבְָּבְּבְָּבְָּעֹלֹלֹלֹאֱלֹאֱלֹלֹלֹאֱלֹלֹאֱלֹלֹלֹלֹהִנֹהִבְָּעֹהִנֹהִנֹהִבְָּעֹהִבְָּעֹהִבְָּעֹהִבְָּעֹהִבְָּעָע
  • (ב) ,2 ,5 , ; ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • (ב) כאשר מקור נוכחי הוא בין שתי מברשות, להסיר את המקור הנוכחי באופן זמני, לשלב את שתי הממלכות לתוך סופר-משש אחד, לכתוב KVL סביב העל-מיש ולאחר מכן להוסיף את משוואה המגבילה:2I source=I m1 - I m2FLT 3.
  • מקורות:0 (ב) מקורות: FLT:1 מאז ומתמיד מבטאים את המשתנים השולטים שלהם במונחים של זרמי מיש לפני פתרון.
  • (ב) ⁇ :0) יחידות צ'אק: 1:1 , ודא שכל ההתנגדות היא באומים, מתחים בתנופים, וזרםים באמפרים לפני מספרים.
  • (ב) ⁇ :0) , ⁇ באופן שיטתי: 1FLT ( 1) השתמש בשיטות ממטריקס או בחיסול.המשך לעקוב אחר סימנים עם גישה מובנת.
  • (ב) ויקרא י"א): "התדמיה מהירה של ה' א' תאשר את חישובי ידך ותחשוף כל טעות.

מסקנה

(הניתוח של מרש) הוא טכניקה עוצמתית, אשר כאשר הוא מיושם כראוי, מניב זרמי מעגלים מדויקים עם ראש קטן יחסית חישובי.הטעויות הנפוצות המפורטות לעיל - תכנות, שגיאות סימן, עיוות של מקורות תלויים ומקורות נוכחיים, המשקיף על לא-תכנון הנוכחי, וכישלון לאמת את רוב השגיאות של שני התרגילים האקדמיים והעיצוב המקצועי.