Meş Analizlerinin Temelleri

Anahtar analizi doğrusal devre teorisinin bir temel taşıdır, mühendislerin mevcutları ve gerilimleri planlı devreleri sistematik olarak Kirchhoff'un gerilim Yasası (VL) ile bağlantı kurmasını azaltır, bu ağların bir setine, tüm dalları ve düğümleri temsil eden her denklemleri, tamamen içinde olmayan bir devrede bulunan bir devrede belirtilenleri ifade eder:[TFL ağları ile ilgili olarak, 1 boyutlu yayınlar için geçerlidir.[değiştir | kaynağı değiştir]

KVL, herhangi bir kapalı döngünün etrafındaki gerilimin toplamının sıfır olması gerektiğini belirtir.Bir KVL denklemi bir ağ için yazarken, şu anki ağdaki her elementin etrafındaki gerilimin, ohm yasasının üzerindeki gerginlikin göz önüne alındığında, şu anki formdaki bir matrisin net bir şekilde ortaya çıkmasını sağlar.[TDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDD)

Temel ağ analizinin daha derin bir incelemesi için, ESFLT'deki kapsamlı öğreticiyi bakınız:0) Tüm Devreler Hakkında - Meşru Şimdiki Yöntem[[Dönemli: 1) Bu temel, standart olmayan topolojileri ele geçirmeden önce önemlidir.

Bir Devre Topolojisi Standart olmayan Nedir?

Standart ağ analizi, devrenin planlı olduğunu varsayar (kömün şubeleri yok) ve tüm bileşenleri pasif direnişçiler veya bağımsız gerilim kaynaklarıdır. Standart topolojiler bu varsayımları kıran elementleri tanıtıyor veya standart olmayan devrelerin ortak özellikleri şunlardır:

  • [FONT=0)Bridge konfigürasyonları:[Dönder:[Dönder:) Bir elmas veya H-shape (e.g., Buğdaystone köprüsü) basit bir seri-parallel kombinasyonlar olmayan ortak yollar yaratır.
  • [FONT:0)Köpektif dalları ile birlikte ağlayın:[DÜT:1) Bazı ağlar bir şubeden daha fazla paylaşılabilir veya fiziksel olarak büyük bir ağ daha küçük ağlar kapatılabilir, devreyi bölmek zor hale getirebilir.
  • [FONT:0)Geçmişler arasındaki kaynaklar:[Dönetici: Mevcut bir kaynak iki ağla ortak bir şubede yatıyorsa, basit KVL miktarı başarısız olur, çünkü mevcut kaynaktaki gerilim bilinmemektedir.
  • [FONT:0)Dependent kaynakları:[Dönetici:[Dönetici: 0) Bir başka yerde gerilimler veya mevcut kaynaklar, çift olmayan veya çok değişken bir modadaki ek denklemleri tanıtmaktadır.
  • [FONT:0)Non-planar devreleri:) Eğer şubeler çakıllardan kaçınmak için kırmızı çizilmeli (örneğin, belirli telephony hibrit devreler), ağ analizi doğrudan uygulanabilir ve hiçbirdal veya döngü analizi dikkate alınmamalıdır.

Bu senaryoların her biri değiştirilmiş bir procedural yaklaşımı veya standart olmayan yapı analizinin kavramsal bir uzantısı gerektirir. Standart olmayan özelliğin tipini tanımak, doğru ağ denklemlerini elde etmek için ilk adımdır.

Adım-Adım, standart devreler için Medeniyetlerin Türlenmesi

Standart olmayan elemanlarla bile, disiplinli bir süreç doğru denklemlere verecektir. Aşağıdaki adımlar mevcut kaynakları, bağımlı kaynakları işlemek ve karmaşık topolojileri paylaşmak için klasik yöntemi genelleştirecektir.

Adım 1: Tüm Meşruları Tanımlayın

Devre diyagramını dikkatlice inceler. Bir ağ geçidi, içinde başka bir döngü içermiyor. Standart devrelerde, örneğin, bir köprü devresinde, üç tane örgü vardır (sağlık, sağ ve alt döngü eğer köprü bir elmas ile çizilir).

Adım 2: Assign Me Currents

[FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=I=FONT=FONT=I=FONT=I=FONT=I=FONT=I=I=I=I=I=I=I=I=I=I=I=I=I=I=I=I=I=I=I=I=I=I=I=I=I=I=I=I=I=I=I=I=I=I=I=I=I=I=I=I=I=I=I=I=I=I=I=I=I=I=I=I=I=I=I=I=I=I=I=I=I=I=I=I=I=I=I=I=I=I=I=I=I=I=I=I=I=I=I=I=I=I=I=I=I=I=I=I=I=I=I=I=I=I=[FONT=)))))))

Adım 3: Paylaşılan Bileşenleri ve Gerginlik Kaynağı Polariteleri Tanımlayın

Her bir element için, mevcut olan eğimin mevcutluğa katkıda bulunacağı not. Dirençler için, gerilim damlası israflı:0)R × (net akımı)) için, KVL denklemleri için kutupluluk bağı, kaynağın KVL'de pozitif veya negatif olup olmadığını belirler. Standart olmayan topolojilerde, iki ağ tarafından paylaşılan bir kanalda oturabilir, böylece her iki KVL denkleminde de görünür.

Adım 4: Her Bir Meşru için KVL Equations yazın

Her bir ağ için, tüm gerilim damlalarını (kullanıcıların yönünü) verin ve miktarı uygun bir noktada başlayın ve döngüye devam edin. Dirençli, bağımsız gerilim kaynakları içeren bir ağ için genel form ve muhtemelen bitişik ağlardan birkaç terim:

[Dönetici:0) × Imesh)[Dönsel direniş × I) = ⁇ (güçlü kaynak mevcut ağ yönünde yükselir)[Dönetici).

Standart olmayan devreler için, dikkatli kitap koruma önemlidir.Mevcut bir kaynak iki ağ arasında yatıyorsa, bu ağlar için doğrudan bir KVL yazamazsınız; bunun yerine süpermesh tekniğini kullanmalısınız (bir sonraki bölüm).

Adım 5: Mevcut Kaynaklar ve Bağımlı Kaynaklar için Instrits

Mevcut bir kaynak iki ağ tarafından paylaşılan bir şubede bulunursa, iki ağla bir araya gelir:0) Supermesh) Mevcut kaynağın dışlanmış olması için bir KVL yaz. /|D)[Dönetici:0)[Dönetici: 4 )[Döneticileri değiştir]

Bağımlı kaynaklar için, başlangıçta bağımsız kaynaklar olarak onlara tedavi edin, sonra kontrol değişkeni (sürücü veya mevcut) ağ akımları açısından ifade eden bir denklem ekleyin. Örneğin, bir gerilim kontrollü gerilim kaynağı (VCVS) bir kazanç elde etmek için [/FLT: 9) ile KVL denklemine, )[FLT: 16|D)

Adım 6: Equations Sistemini Çözün

Tüm denklemler yazılırken (köpektif olarak yerine getirilir), denklemlerin sayısını bilinmeyen ağ akımlarını kullanarak devre dışı bırakırsınız.

Mevcut Kaynaklara Hazırlayın: Supermesh Teknikleri

İki ağ arasında yerleştirilen mevcut bir kaynak, her bir ağ için ayrı bir KVL denklemi yazmak için imkansız hale getirir, çünkü mevcut kaynağın içindeki gerilim bilinmemektedir ve doğrudan şu anki ile ilgili değildir. süpermesh tekniği bunu çözmektedir:

  1. Mevcut bir kaynağı ortak şubelerinde paylaşan iki ağ tanımlayın.
  2. Zihinsel olarak mevcut kaynağı ortadan kaldırır (open-circuit) ve iki örgüleri tek büyük bir döngü olarak tedavi eder - süpermesh. Bu döngü, mevcut kaynak dışında her iki orijinal örgünün tüm unsurlarını içerir.
  3. Süpermesh etrafında bir KVL denklemi yazın, bu birleşik yolda tüm elementlerin arasına uydurun.
  4. Mevcut kaynağın kısıtlamalarından ikinci bir denklem yazın: kaynak mevcut iki ağ akımlarının farkı (veya toplam) eşit, referans yollarına dikkat edin.

Bu yöntem, mevcut kaynak için doğru bir şekilde muhasebe sayısını korur. Örneğin, 5 A current source points from network 1 to the grid 2, the constraint isETHFLT:0)I)).

ESRAT'den süpermesh yaklaşımı hakkında daha fazla bilgi edinin:0)Electronics mphs - Me Current Analysis[Dön 1: 1)

Bağımlı Kaynaklarla Çalışmak

Bağımlı kaynaklar yükselteç devrelerinde yaygındır ve bir yardımcı adım gerektirir.KVL denklemlerini bağımlı kaynağın bağımsız bir kaynak olduğu gibi, mevcut ağların değişkenlerini ifade etmeniz gerekir.[Dönetici][/FONT][/FONT][/FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=S][/FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=I=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FONT=FO

Bir ortak pitfall, karşılıklı direnç açısından bağımlı kaynaklar için hesabı almayı unutur. Örneğin, bir CCVS bir ağda yer alıyorsa, katkı basit bir direniş değildir, ancak başka bir ağdan gelen bir kazanç ile çoğaltılabilir. Bu, direnç matrisinde bulunan işaretlere bağlı olarak görünür.

Detaylı Örnek: Buğdaystone Bridge Devre

[Tayarımdan sonra, bir tane daha var, ancak bu, bir başka parçayla aynı şekilde bir köprüyü ele alalım: 0,5|D[DÜye Olmayanlar İçin Tıklayınız.

Meşruları Tanımlayın

Devre üç örgü vardır:

  • 1. Âyet-i kerimede bulunan Âyet-i kerimede, Âdem-i Zîrâd-i Zîrâd-i İmrân-i İmran-ı Hakk'a yemin ederim ki, Âdem-i İmran-i Ekrem (s.a.s.a.)
  • 2. Meşru: Âdem-i İmran-ı Hakk'a yemin ederim ki, Âdem-i İmran'a yemin ederim ki, Âdem-i Zûr-i Zûrût-i Zûr-i Zûr-i Zûr-i Zûr-i Zûr-i Zîrâd-i Zûr-i Zîrâd-i Zîrâd-i Zîrâd-i Zîrîr-i Zîrûr-i Zîrûr-i Zîrîr-i Zîrûr-i Zîrîrîrîrîrîrîrîrîr-i Âl-i Âl-i Âl-i Âlûrûrûr-i Âlûr-i Zîrâd-i Zîrâd-i Zîrâd-i Zîrîrûr-i Zîrâd-i Âlûr-i Âl-i Zîrâd-i Zîrâd-i Âl-i
  • 3. Meşru: 0[D)[Dönemli: ⁇ [D)[Dil: 3)[Düzücükler, s.

Saatlik ağ akımları [[0)I1)[DÜye ait)[DÜye ait)[DÜye ait) [DÜye Olmayanlar, 4 )

Yaz KVL Equations

[0]Mesh 1: [Dönetici: 0 3), gerilim kaynağının negatif terminalinden başlayarak (en üstte olumlu olarak):

[FONT:0]-V[DÜDÜT:2)[Üye: 9)[Üye/Üye/Üye/Üye/Üye/Üye/Üye/Üye/Üye/Üye)[Üye/Üye/Üye/Üye/Üye/Üye/Üye/Üye/Üye/Üye/Üye/Üye/Üye)

Simplify:[0)-100 + 10 I |100|I)[FLT: 4[D)[DÜye ait)[DÜye ait) = 0 → 60 I - 50 I[FLT: 9 = 100 [FLT: 9[FLT: 9)[FLT: 9[FLT: 9)

[FONT=0]Mesh 2: [[Dönetici:0][Dönetici:0)[Dönetici: 4)[Dönemli) ve [Dönemli))[Dönemli:[Dönemli)))

[FONT=[değiştir | kaynağı değiştir] [[değiştir | kaynağı değiştir] [[değiştir | kaynağı değiştir]

2. Bölüm: ⁇ . ⁇ . ⁇ . ⁇ [0/01/2012)[[Üye Olmayanlar: 2/36/36/36/38/36/38)[*) ⁇ [*|[*|Dönemli: ⁇ ) ⁇ [*|Dönemli) ⁇ [*)

[FONT=2][/FONT=3][/FONT=3][/FONT=3][/FONT=3][/FONT=3)[0|4|2|[0|2|2|3|)[0|2|4|[0|2|4|)[0|2|2|0|2|3|2|3|4|)

[FONT:0)Mesh 3:[Döney: 1)

[FONT=3] [Döneticiler [Dönler) [Dönlerce) [Düzücüler [Dönler)) [Düzücükler [Düzücükler)) [Dönemliler)) (Düzesel) ve R[Düzesel)[Düzesel)[Düzesel) ve R[Düzesel)[Düzesel) ⁇ [DÜye ait olan (Düzesel) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

3. (Yukarı:))[Üye: 4)[Üye: 4)[Üye: 4) [DÜye/Üye/Üye/Üye/Üye/Üye/Üye/Üye/Üye)) [Üye/Üye/Üye/Üye/Üye/Üye/Üye/Üye/Üye/Üye/Üye/Üye/Üye/Üye/Üye/Üye/Üye/Üye/Üye/Üye/Üye/Üye/Üye/Üye/Üye/Üye/Üye/Üye/Üye)

[FONT=[değiştir | kaynağı değiştir] [[değiştir | kaynağı değiştir] [[değiştir | kaynağı değiştir][değiştir | kaynağı değiştir) = 0 · 40|I[FLT|D|D|D|D|D|D|D|0|40|)[0|0|0|2|0|2|0|2|0|0|2|0|0|2|0|2|0|2|0|0|0|0|2|0|0|0|0|0|0|2|0|0|0|4|0|

Sistemi Çözün

Üç denklemimiz var:

  1. 60 I)1) - 50 I).
  2. 50 I)[[Dönem: 1 ) [Dönem:2] [Düzd:2|Dönem: 3)[I) 3 = 100)
  3. 50 I)[[Dönem: 1] [Dönem:2)[[Dönem: 2 )[Dönem: 2/[Dönem: 3)[Dönem: 4)[Dönem: 4)

[Düzücükler veya matris yöntemleri kullanılarak yapılır.) = [Düzücükler[Üye Olmayanlar İçin Tıklayınız.)[*)[*)[*)[*)

Pratik İpuçları ve Ortak Pitfalls

  • [FONT:0)Ayrıca planlamayı kontrol edin:[Dönetici:[Dönetici:0)Dönler, devre geçiş olmadan çizilemeyecekse, ağ analizi geçersizdir.
  • [FONT:0) Mevcut yönlerle tutarlı olun:[Dönem: 1 ) Arbitr, tüm saatlerini doğru bir şekilde seçer. Mix yönler işaret hataları olasılığını artırır.
  • [FONT:0] Her paylaşılan dal için bir hesap:[Dönetici: 1) Asla karşılıklı direniş şartlarını yerine getirmez. Ortak bir hata, ortak bir şubede karşıtlığın birden fazla ağ denklemine katkıda bulunduğunu unutur.
  • [FONT:0]Voltage kaynağı kutupluluğu: [Dönetici: [Dönetici: 0,0) Bir gerilim kaynağı ile pozitif olarak hareket ederken, gerilime bir artış olarak davranın (sağ taraf için olumlu bir şekilde ekleyin).
  • [FONT=0)Supermesh sınırları:[Dönetici:[Dönetici) Bir süpermesh oluşturanda, mevcut kaynak dışında her iki ağ dalının tüm elementlerini içerebilir. süpermesh KVL, sadece orijinal ağlardan birine ait olan gerilim kaynakları ve dirençleri içerebilir.
  • [FONT:0)Dependent kaynağı kontrol değişkeni kontrol etmek:) Kontrol değişkeninin mevcut veya ağ akımlarının bir kombinasyonu olarak ifade edilebilir bir ağ geçidinin ortaya çıkmasının bir yanı sıra, yanlış bir sisteme yol açar.
  • [[Döneticileri karmaşık devreler için kullanır: Devreler için üç ağdan daha fazla devreler için, manuel ortadan kaldırma hataya dönüşür. MATLAB, Python gibi yazılımları kullanın, NumPy veya online devre simülatörü sonuçları doğrulamak için.

Meşru Analiz İdeal Değildir

Medeni analiz birkaç ağla plan devreler için güçlüdür. Ancak, bazı standart olmayan topolojiler alternatif yöntemlerle daha iyi hizmet edilebilir:

  • [FONT:0]Nodal analizi[[Dönetici:0) Birçok mevcut kaynaklarla devreler için tercih edilebilir veya düğüm sayısı ağlardan daha küçük olduğunda. Ayrıca planlanmamış devreleri de ele alır.
  • [FONT:0) Nodal analizi (MNA)), SPICE simülasyonu için standarttır; gerilim kaynakları, bağımlı kaynaklar ve doğrusal olmayan elementleri doğrudan dahil edebilir.
  • [FONT:0]Loop analizi[[Dönetici yerine temel döngüler) planlanmamış devreler için çalışır, ancak bir ağacın ve bağlantıların dikkatli bir seçim gerektirir.

Bir gerilim ve mevcut kaynakların kombinasyonu ile bir devre ile karşılaşırsanız veya birçok bağımlı kaynakla, nodal analizlerini kullanarak, gerilim kaynakları için süpernoodlarla artırılmış düşünün.Planar non-standart topolojilerin çoğunluğu için, süpermesh ve bağımlı kaynak uzantıları ile ağ analizi basit ve güvenilir bir yöntem olarak kalır.

Daha ileri düzeyde, ağ analizi teknikleri, karmaşık ağlar için ağ ve nodal analizi dahil, danışmanlıkÖRT:0)Elektrik4U - Me Analizi) veya Nilsson & tarafından ders kitapları; Riedel veya Alexander & Sadiku.

Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç

Standart olmayan devre topolojileri için ağ geçidi denklemleri, Kirchhoff'un gerilim yasasını ve sistematik denklemlerini işlemek için temel bir dizi pratik devreleri analiz edebilir ve cebir ile sabitleme araçları kullanmayı öğrenir.