การวิเคราะห์เครือข่ายสำหรับการวงจรไฟฟ้า
การวิเคราะห์เครือข่ายสำหรับ วงจรไฟฟ้า เป็นเทคนิคที่เป็นประโยชน์ที่แตกต่างกันหลายที่เกี่ยวข้องกับ กระแส , emfs และ ความต้านทาน แรงดันไฟฟ้าในวงจรดังกล่าว นี้จะค่อนข้างเก็บของเทคนิคในการหาแรงดันไฟฟ้าและกระแสในส่วนของเครือข่ายทุก บางส่วนของเทคนิคเหล่านี้จะกล่าวถึงแล้วในการกวดวิชาออนไลน์นี้ภาควิชาวิศวกรรมไฟฟ้า
มีหกเทคนิคที่เป็นประโยชน์ที่เหลืออยู่ที่เราจะเรียนรู้ ตัวอย่างในทางปฏิบัติของการวิเคราะห์แต่ละคนจะได้รับในการโพสต์ต่อไปของฉัน นี้เหมาะสำหรับคุณที่จะเข้าใจสิ่งที่ทฤษฎีแรกนั้นเกี่ยวกับ ดังนั้นขอเริ่มต้นเทคนิคที่มีประโยชน์ในการวิเคราะห์ครั้งแรกเครือข่าย
ทฤษฎีบท thevenin ของ
พิจารณารูปด้านล่างซึ่งแสดงให้เห็นถึงแผนผังเครือข่ายสองขั้วของค่าคงที่ของแรงดันไฟฟ้าและความต้านทาน; โวลต์มิเตอร์ความต้านทานสูงเชื่อมต่อไปยังปลายทางที่สามารถเข้าถึงได้จะบ่งบอกถึงวงจรไฟฟ้าแรงที่เรียกว่าเปิดวี oc ถ้าแอมป์มิเตอร์ความต้านทานต่ำมาก-เชื่อมต่อไปที่ขั้วเดียวกันในขณะที่มะเดื่อ. (ข) ซึ่งจะเรียกว่าลัดวงจรปัจจุบันผม sc จะมีการวัด
ตอนนี้ทั้งสองกำหนดปริมาณดังกล่าวอาจถูกนำมาใช้เพื่อเป็นตัวแทนของเครือข่ายง่ายเทียบเท่าประกอบด้วยความต้านทาน R เดียว TH, ซึ่งเท่ากับวี oc / i sc ถ้าตัวต้านทาน R L เชื่อมต่อกับสองขั้วในปัจจุบันโหลดของวงจรจะ
ผม L v = oc / R + R TH L ---------------> สม no.1
ที่นำไปสู่การวิเคราะห์สม no.1 ข้างต้นถูกเสนอครั้งแรกโดย ML เทเวอแน็ส่วนหลังของศตวรรษที่สิบเก้าและได้รับการยอมรับว่าเป็นหลักการที่สำคัญในทฤษฎีวงจรไฟฟ้า ทฤษฎีของเขาเป็นที่รับรู้ดังนี้ในทุกเครือข่ายสองขั้วของความต้านทานคงที่และแหล่งที่มาคงที่ของแรงดันไฟฟ้าในปัจจุบันในการต้านทานโหลดที่เชื่อมต่อกับขั้วเอาท์พุทเท่ากับปัจจุบันที่จะอยู่ในการต้านทานเดียวกันถ้ามันถูกเชื่อมต่อใน ชุดที่มี () EMF ง่ายซึ่งแรงดันไฟฟ้าเป็นวัดที่เปิด circuited ขั้วเครือข่ายและ (ข) ความต้านทานที่มีขนาดง่ายเป็นเครือข่ายหันกลับมามองจากสองขั้วเป็นเครือข่ายที่มีแหล่งที่มาของแรงดันไฟฟ้าของพวกเขาถูกแทนที่ด้วย ความต้านทานภายใน
ทฤษฎีบท thevenin ได้รับนำไปใช้กับโซลูชั่นเครือข่ายหลายที่มากง่ายคำนวณเช่นเดียวกับลดจำนวน computations
ทฤษฎีบทนอร์ตัน
จากกระทู้ก่อนข้างต้นก็เป็นที่รู้กันว่าวิธีการแก้ไขบางส่วนของเทเวอแน็เป็นสูตร วิธีนี้แก้ไขคือการแปลงเครือข่ายเดิมเป็นวงจรที่เรียบง่ายในการที่คู่ขนานของการรวมกันแหล่งที่มาคงที่ในปัจจุบันและความต้านทานมอง-back "ฟีด" ทานโหลด. ดูรูปด้านล่างเมื่อ
จะทราบว่าทฤษฎีนอร์ตันยังทำให้การใช้งานของความต้านทานมองย้อนกลับไปสู่เครือข่ายจากขั้วความต้านทานโหลดกับแหล่งที่มีศักยภาพทั้งหมดถูกแทนที่ด้วยตัวนำศูนย์ความต้านทาน นอกจากนี้ยังมีพนักงานที่มาปลอมที่มาพร้อมกับกระแสคงที่ซึ่งมีค่าเท่ากับปัจจุบันที่จะผ่านเข้าไปในวงจรสั้นเชื่อมต่อข้ามขั้วเอาท์พุทของวงจรเดิม
จากมะเดื่อ (ข) ข้างต้นของวงจรเทียบเท่านอร์ตัน, โหลดปัจจุบันจะ
ผม L = I n R N / R N + R L ---------------> no.2 สม
ทฤษฎีบทซ้อน
ทฤษฎีบทเช่นนี้ในเครือข่ายของตัวต้านทานที่เป็น energized สองคนหรือมากกว่าแหล่งที่มาของแรงดันไฟฟ้า, () ปัจจุบันในการต้านทานใด ๆ หรือ (ข) แรงดันตกคร่อมตัวต้านทานใด ๆ จะมีค่าเท่ากับ (a) รวมพีชคณิตของ กระแสแยกในการต้านทานหรือ (ข) แรงดันไฟฟ้าที่คร่อมตัวต้านทานสมมติว่าแหล่งที่มาของแรงดันไฟฟ้าแต่ละซึ่งเป็นอิสระของคนอื่น ๆ ถูกนำไปใช้ในการเปิดแยกขณะที่คนอื่นจะถูกแทนที่ด้วยค่าของพวกเขานั้นภายในของความต้านทาน
ทฤษฎีบทนี้เป็นตัวอย่างในวงจรที่กำหนดด้านล่าง:
วงจรเดิมข้างต้น (ส่วนด้านซ้าย) มีแหล่งที่มาและแรงดันไฟฟ้าที่มาในปัจจุบัน หากคุณต้องการที่จะได้รับในปัจจุบันผมซึ่งเท่ากับผลรวมของฉัน + I "โดยใช้ทฤษฎีบทซ้อนเราต้องทำตามขั้นตอนดังต่อไปนี้:
แทนที่ปัจจุบันแหล่ง I O โดยเปิดวงจร ดังนั้นแรงดันไฟฟ้าที่มา V o จะทำหน้าที่อย่างเป็นอิสระมีผมปัจจุบันเป็นค่าแรกที่ได้รับเมื่อวงจรคำนวณ
ข แทนที่ EMF แหล่ง V o โดยลัดวงจร เวลาที่ฉันคนนี้ O จะทำหน้าที่ได้อย่างอิสระและฉัน "ตอนนี้จะได้รับเมื่อวงจรคำนวณ
ค สองค่าที่ได้รับ (ฉันและฉัน ") กับแรงดันไฟฟ้าและแหล่งที่มาปัจจุบันเป็นอิสระจะถูกเพิ่มที่จะได้รับ i = i '+ I"
ห่วงการวิเคราะห์ของ Maxwell (ตาข่าย)
วิธีการที่เกี่ยวข้องกับการตั้งค่าของกระแสวงอิสระได้รับมอบหมายให้เป็นตาข่ายมากที่สุดเท่าที่มีอยู่ในวงจรและกระแสเหล่านี้ถูกว่าจ้างในการเชื่อมต่อกับความต้านทานที่เหมาะสมเมื่อ Kirchhoff สมกฎหมายแรงดันไฟฟ้ามีเขียน ลองดูในวงจรที่กำหนดด้านล่าง
วงจรดังกล่าวข้างต้นมีสองแรงดันแหล่ง V1 และ V2 มีการเชื่อมต่อกับเครือข่ายห้าต้านทานซึ่งมีสองกระแส I1 และห่วง i2 สังเกตว่าพวกเขาจะแสดงกำกับเข็มประชุมที่ถูกนำมาใช้โดยทั่วไปเพื่อความสะดวก แรงดันไฟฟ้ากฎหมาย Kirchhoff ต่อไปนี้อาจถูกเขียนเป็น:
-V1 + i1R1 R3 + (i1-i2) + i1R2 = 0 (วง 1)
-V2 + + R3 i2R5 (i2-I1) + i2R4 = 0 (2 วง)
คุณอาจลดความซับซ้อนของสมการโดยใช้พีชคณิตง่าย นี้จะอธิบายได้ดีบนโพสต์ต่อไปของฉันสำหรับตัวอย่างการปฏิบัติมากขึ้นจากการวิเคราะห์เครือข่าย
การวิเคราะห์สำคัญ
สำหรับการวิเคราะห์นี้แยกทุกคนในเครือข่ายที่แสดงถึงการเชื่อมต่อของสามหรือมากกว่าสาขาได้รับการยกย่องเป็นโหนด พิจารณาหนึ่งโหนดเป็นข้อมูลอ้างอิงหรือจุดศูนย์ที่มีศักยภาพสมปัจจุบันจะเขียนแล้วสำหรับ junctions เหลือจึงแก้ปัญหาเป็นไปได้ด้วย n-1 สมที่ n คือจำนวนของต่อมน้ำ
มีสามขั้นตอนพื้นฐานที่จะปฏิบัติตามเมื่อใช้การวิเคราะห์สำคัญ
ป้ายแรงดันไฟฟ้าที่โหนดด้วยความเคารพกับพื้น
ข สมัคร KCL กับแต่ละโหนดในแง่ของแรงดันไฟฟ้าที่โหนด
ค แรงดันไฟฟ้าที่กำหนดโหนดที่ไม่รู้จักโดยการแก้สมการพร้อมกันจากขั้นตอน b
ลองดูในภาพรวมเกี่ยวกับวิธีการวิเคราะห์สำคัญจะถูกดำเนินการ นี้คือภาพประกอบโดยสตีเฟ่นเม็นเดส ไม่ต้องกังวลฉันจะให้คุณโพสต์เทคนิคต่อไปของฉันเกี่ยวกับวิธีการแก้ปัญหาการวิเคราะห์สำคัญ
หมายเหตุ: ในภาพรวมด้านล่างเขาใช้ conductance ซึ่งเป็น G = 1 / ร.
มีหกเทคนิคที่เป็นประโยชน์ที่เหลืออยู่ที่เราจะเรียนรู้ ตัวอย่างในทางปฏิบัติของการวิเคราะห์แต่ละคนจะได้รับในการโพสต์ต่อไปของฉัน นี้เหมาะสำหรับคุณที่จะเข้าใจสิ่งที่ทฤษฎีแรกนั้นเกี่ยวกับ ดังนั้นขอเริ่มต้นเทคนิคที่มีประโยชน์ในการวิเคราะห์ครั้งแรกเครือข่าย
ทฤษฎีบท thevenin ของ
พิจารณารูปด้านล่างซึ่งแสดงให้เห็นถึงแผนผังเครือข่ายสองขั้วของค่าคงที่ของแรงดันไฟฟ้าและความต้านทาน; โวลต์มิเตอร์ความต้านทานสูงเชื่อมต่อไปยังปลายทางที่สามารถเข้าถึงได้จะบ่งบอกถึงวงจรไฟฟ้าแรงที่เรียกว่าเปิดวี oc ถ้าแอมป์มิเตอร์ความต้านทานต่ำมาก-เชื่อมต่อไปที่ขั้วเดียวกันในขณะที่มะเดื่อ. (ข) ซึ่งจะเรียกว่าลัดวงจรปัจจุบันผม sc จะมีการวัด
 |
| ทดสอบวงจรสำหรับทฤษฎีบทเทเวอแน็ของ |
ผม L v = oc / R + R TH L ---------------> สม no.1
ที่นำไปสู่การวิเคราะห์สม no.1 ข้างต้นถูกเสนอครั้งแรกโดย ML เทเวอแน็ส่วนหลังของศตวรรษที่สิบเก้าและได้รับการยอมรับว่าเป็นหลักการที่สำคัญในทฤษฎีวงจรไฟฟ้า ทฤษฎีของเขาเป็นที่รับรู้ดังนี้ในทุกเครือข่ายสองขั้วของความต้านทานคงที่และแหล่งที่มาคงที่ของแรงดันไฟฟ้าในปัจจุบันในการต้านทานโหลดที่เชื่อมต่อกับขั้วเอาท์พุทเท่ากับปัจจุบันที่จะอยู่ในการต้านทานเดียวกันถ้ามันถูกเชื่อมต่อใน ชุดที่มี () EMF ง่ายซึ่งแรงดันไฟฟ้าเป็นวัดที่เปิด circuited ขั้วเครือข่ายและ (ข) ความต้านทานที่มีขนาดง่ายเป็นเครือข่ายหันกลับมามองจากสองขั้วเป็นเครือข่ายที่มีแหล่งที่มาของแรงดันไฟฟ้าของพวกเขาถูกแทนที่ด้วย ความต้านทานภายใน
ทฤษฎีบท thevenin ได้รับนำไปใช้กับโซลูชั่นเครือข่ายหลายที่มากง่ายคำนวณเช่นเดียวกับลดจำนวน computations
ทฤษฎีบทนอร์ตัน
จากกระทู้ก่อนข้างต้นก็เป็นที่รู้กันว่าวิธีการแก้ไขบางส่วนของเทเวอแน็เป็นสูตร วิธีนี้แก้ไขคือการแปลงเครือข่ายเดิมเป็นวงจรที่เรียบง่ายในการที่คู่ขนานของการรวมกันแหล่งที่มาคงที่ในปัจจุบันและความต้านทานมอง-back "ฟีด" ทานโหลด. ดูรูปด้านล่างเมื่อ
 |
| วงจรสมมูลของนอร์ตัน |
จากมะเดื่อ (ข) ข้างต้นของวงจรเทียบเท่านอร์ตัน, โหลดปัจจุบันจะ
ผม L = I n R N / R N + R L ---------------> no.2 สม
ทฤษฎีบทซ้อน
ทฤษฎีบทเช่นนี้ในเครือข่ายของตัวต้านทานที่เป็น energized สองคนหรือมากกว่าแหล่งที่มาของแรงดันไฟฟ้า, () ปัจจุบันในการต้านทานใด ๆ หรือ (ข) แรงดันตกคร่อมตัวต้านทานใด ๆ จะมีค่าเท่ากับ (a) รวมพีชคณิตของ กระแสแยกในการต้านทานหรือ (ข) แรงดันไฟฟ้าที่คร่อมตัวต้านทานสมมติว่าแหล่งที่มาของแรงดันไฟฟ้าแต่ละซึ่งเป็นอิสระของคนอื่น ๆ ถูกนำไปใช้ในการเปิดแยกขณะที่คนอื่นจะถูกแทนที่ด้วยค่าของพวกเขานั้นภายในของความต้านทาน
ทฤษฎีบทนี้เป็นตัวอย่างในวงจรที่กำหนดด้านล่าง:
 |
| ภาพประกอบของทฤษฎีบทการทับซ้อน |
แทนที่ปัจจุบันแหล่ง I O โดยเปิดวงจร ดังนั้นแรงดันไฟฟ้าที่มา V o จะทำหน้าที่อย่างเป็นอิสระมีผมปัจจุบันเป็นค่าแรกที่ได้รับเมื่อวงจรคำนวณ
ข แทนที่ EMF แหล่ง V o โดยลัดวงจร เวลาที่ฉันคนนี้ O จะทำหน้าที่ได้อย่างอิสระและฉัน "ตอนนี้จะได้รับเมื่อวงจรคำนวณ
ค สองค่าที่ได้รับ (ฉันและฉัน ") กับแรงดันไฟฟ้าและแหล่งที่มาปัจจุบันเป็นอิสระจะถูกเพิ่มที่จะได้รับ i = i '+ I"
ห่วงการวิเคราะห์ของ Maxwell (ตาข่าย)
วิธีการที่เกี่ยวข้องกับการตั้งค่าของกระแสวงอิสระได้รับมอบหมายให้เป็นตาข่ายมากที่สุดเท่าที่มีอยู่ในวงจรและกระแสเหล่านี้ถูกว่าจ้างในการเชื่อมต่อกับความต้านทานที่เหมาะสมเมื่อ Kirchhoff สมกฎหมายแรงดันไฟฟ้ามีเขียน ลองดูในวงจรที่กำหนดด้านล่าง
 |
| วงจรที่กำหนดจะสามารถวิเคราะห์โดยใช้วิธีการตาข่าย |
-V1 + i1R1 R3 + (i1-i2) + i1R2 = 0 (วง 1)
-V2 + + R3 i2R5 (i2-I1) + i2R4 = 0 (2 วง)
คุณอาจลดความซับซ้อนของสมการโดยใช้พีชคณิตง่าย นี้จะอธิบายได้ดีบนโพสต์ต่อไปของฉันสำหรับตัวอย่างการปฏิบัติมากขึ้นจากการวิเคราะห์เครือข่าย
การวิเคราะห์สำคัญ
สำหรับการวิเคราะห์นี้แยกทุกคนในเครือข่ายที่แสดงถึงการเชื่อมต่อของสามหรือมากกว่าสาขาได้รับการยกย่องเป็นโหนด พิจารณาหนึ่งโหนดเป็นข้อมูลอ้างอิงหรือจุดศูนย์ที่มีศักยภาพสมปัจจุบันจะเขียนแล้วสำหรับ junctions เหลือจึงแก้ปัญหาเป็นไปได้ด้วย n-1 สมที่ n คือจำนวนของต่อมน้ำ
มีสามขั้นตอนพื้นฐานที่จะปฏิบัติตามเมื่อใช้การวิเคราะห์สำคัญ
ป้ายแรงดันไฟฟ้าที่โหนดด้วยความเคารพกับพื้น
ข สมัคร KCL กับแต่ละโหนดในแง่ของแรงดันไฟฟ้าที่โหนด
ค แรงดันไฟฟ้าที่กำหนดโหนดที่ไม่รู้จักโดยการแก้สมการพร้อมกันจากขั้นตอน b
ลองดูในภาพรวมเกี่ยวกับวิธีการวิเคราะห์สำคัญจะถูกดำเนินการ นี้คือภาพประกอบโดยสตีเฟ่นเม็นเดส ไม่ต้องกังวลฉันจะให้คุณโพสต์เทคนิคต่อไปของฉันเกี่ยวกับวิธีการแก้ปัญหาการวิเคราะห์สำคัญ
หมายเหตุ: ในภาพรวมด้านล่างเขาใช้ conductance ซึ่งเป็น G = 1 / ร.
 |
| Snapshot วิเคราะห์ย่าน |
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น