Elektrik şebekesi - Electrical network
Bir elektrik ağı arasında bir ara bağlantı olan elektrik bileşenleri (örneğin, pil , dirençler , indüktörler , kapasitörler , anahtarlar , transistörler oluşan) ya da bu tür bir ara bağlantı bir modeli elektrikli elemanlar (örneğin, gerilim kaynakları , akım kaynakları , dirençler , endüktanslar , kapasitans ). Bir elektrik devre akımı için bir geri dönüş yolu veren bir kapalı döngü oluşan bir ağdır. Doğrusalelektrik şebekeleri, sadece kaynakların (voltaj veya akım) oluşan özel bir tipi, doğrusal elemanların (dirençler, kapasitörler, endüktans) toplu ve lineer dağıtılmış elemanları (iletim hatları), sinyaller özelliğine sahip doğrusal üst üste . Bunlar daha kolay bir şekilde güçlü kullanılarak analiz edilir frekans etki alanı gibi yöntemler Laplace dönüşümlerinin belirlemek için, DC yanıtı , AC yanıtı ve geçici yanıt .
Bir dirençli devresi , sadece direnç ve mükemmel akım ve gerilim kaynakları içeren bir devredir. Analiz dirençli devrelerin kondansatör ve bobin içeren devrelerin analizine göre daha az karmaşıktır. Kaynaklar sabiti (varsa DC ) kaynakları, sonuç olan DC devre . Rasgele direnç ağlarının etkin olarak direnç ve akım dağılımı özellikleri kendi grafik önlemler ve geometrik özellikleri açısından modellenebilir.
içindekiler
- 1 Sınıflandırma
- 2 kaynağa sınıflandırılması
- 3 Elektrik yasaları
- 4 tasarım yöntemleri
- 5 Ağ simülasyonu yazılımı
- 6 Ayrıca bakınız
- 7 Kaynaklar
sınıflandırma
pasifliği ile
Etkin bir ağ, bir veya daha fazla kaynak içeren elektromotor kuvveti . Bu kaynaklara Uygulama örnekleri şunlardır pil ya da bir jeneratör . Aktif unsurlar, devre güç enjekte gücü kazanç sağlamak ve devre içinde akan akımı kontrol edebilir.
Pasif ağlar elektromotor kuvveti yaratabilecek hiçbir içermezler. Onlar dirençler ve kapasitörler gibi pasif elemanlardan oluşur.
doğrusallık yoluyla
Bunu sinyalleri ilkesine uymak halinde bir ağ doğrusal üst üste ; aksi takdirde bu, doğrusal olmayan bir.
yumruluk tarafından
Ayrık pasif bileşenler (dirençler, kapasitörler ve indüktörler) denir yığılı elemanları kendi sırasıyla direnci, kapasite ve indüktans her bir yerde ( "toplu") bulunduğu varsayılır çünkü. Bu tasarım felsefesi denir yığılı-eleman modelini ve ağları böylece denir tasarlanmış yığılı-eleman devreleri . Bu devre tasarımına geleneksel bir yaklaşımdır. Yeterince yüksek bir önemli bir bölümü vardır, çünkü topaklanmış varsayım tutan frekansları dalga bileşeni boyutlar arasında. Yeni bir tasarım modeli olarak adlandırılan bu tür durumlar için gereklidir dağıtılmış-eleman modeli . Bu modele tasarlanmış Ağlar denir dağıtılmış öğeli devre .
Bazı topaklanmış bileşenleri içeren bir dağıtılmış-elemanı devre olarak adlandırılır yarı toplu bir tasarım. Yarı toplu devresinin bir örneğidir combline filtre .
kaynaklarının sınıflandırılması
Kaynaklar, bağımsız kaynaklardan ve bağımlı kaynakları olarak sınıflandırılabilir.
Bağımsız
İdeal bağımsız kaynağı ne olursa olsun, devrede mevcut diğer elemanların değer aynı gerilim veya akım korur. Onun değeri ya (AC) (DC) sabit veya sinüs olduğunu. gerilim veya akım mukavemeti bağlı ağındaki herhangi bir varyasyon ile değiştirilmez.
bağımlı
Bağımlı kaynakları öyle kaynağının türüne bağlı olarak güç ya da gerilim ya da akım vermek için devre özel bir elemanı bağlıdır.
Elektrik kanunları
Elektrik yasaları bir dizi tüm elektrik şebekeleri için geçerlidir. Bunlar arasında:
- Kirchhoff akım yasası : Bir düğüm giren akımlar toplamının düğümünü ayrılan akımlar toplamına eşittir.
- Kirchhoff gerilim yasası : Bir döngü etrafında elektriksel potansiyel farklarının yönlendirilmiş toplamı sıfır olmalıdır.
- Ohm kanunu : Bir direnç üzerindeki gerilim direncinin ürün ve içinden akan akım eşittir.
- Norton teoremi : voltaj veya akım kaynakları ve dirençler herhangi bir ağ tek bir rezistör ile paralel bir yere akım kaynağına elektriksel olarak eşdeğerdir.
- Thévenin teoremi : voltaj veya akım kaynakları ve dirençler herhangi bir ağ tek bir direnç ile seri olarak tek bir voltaj kaynağına elektriksel olarak eşdeğerdir.
- Üstüste binme teoremi : çok sayıda bağımsız kaynaktan olan bir doğrusal ağı, tüm kaynakları aynı anda hareket eden belirli bir dal yanıt, bir seferde bir bağımsız bir kaynak alarak hesaplanan tek tek yanıtları doğrusal eşittir.
Ağ doğrusal olmayan ya da içeriyorsa, diğer daha karmaşık yasalar gerekli olabilir reaktif bileşenler. Doğrusal olmayan kendinden rejeneratif heterodin sistemleri yaklaşık olarak hesaplanabilir. Bu yasaları uygulamak bir dizi ile sonuçlanan eşzamanlı denklemler ya cebirsel veya sayısal olarak çözülebilir.
Tasarım yöntemleri
|Lineer şebeke analizi|
|Elementler|
|Bileşenler|
|Seri ve paralel devreler|
|empedans dönüşümleri|
|Jeneratör teoremleri||Ağ teoremleri|
|Ağ çözümleme yöntemleri|
|İki kapılı parametreleri|
, Ya da herhangi bir elektrik devresi tasarlamak için analog ya da dijital , elektrik mühendisleri devre içinde tüm yerlerde gerilimleri ve akımları tahmin etmek mümkün olması gerekmektedir. Basit doğrusal devreler kullanılarak elle analiz edilebilir karmaşık sayı teorisi . Daha karmaşık durumlarda devre özel analiz edilebilir bilgisayar programları , örneğin parçalı doğrusal model olarak ya da hesaplama teknikleri.
Gibi Devre simülasyon yazılımı, HSPICE (analog devre simülatörü) ve bu nedenle dil VHDL-AMS ve verilog-AMS mühendisleri zaman, maliyet ve devre prototip bina katılan hata riski olmadan devrelerini tasarlamak için izin verir.
Ağ simülasyonu yazılımı
çalışma noktası civarında Lineerleştirme
Yeni bir devre ile karşılaşıldığında, yazılım ilk olarak bir bulmaya çalışır kararlı durum çözümü tüm düğümler Kirchhoff akım kanununa uygun bir, yani ve genelinde ve devrenin her bir unsur ile gerilimleri olduğunu yöneten gerilim / akım denklemleri uygun öğesi.
Kararlı halde bir çözelti bulunduğunda, çalışma noktaları devrede her bir elemanın bilinmektedir. Bir küçük sinyal analizi için, her lineer olmayan eleman gerilimleri ve akımları küçük sinyal tahmininin elde edilmesi için operasyon noktası etrafında linearize edilebilir. Bu Ohm Yasasının bir uygulamadır. Elde edilen lineer devre matrisi ile çözülebilir Gauss eleme .
Parçalı doğrusal yaklaşım
Gibi yazılım PLECS arabirim Simulink'ne kullanan parçalı doğrusal bir devre elemanlarını yöneten denklemler yaklaşım. Devre tamamen doğrusal ağ olarak işlenir yere diyotlar . İtibaren kapalı ya da tam tersi, doğrusal ağ değişiklikleri konfigürasyonuna her bir diyot geçer. Denklemlerin yakınlaştırılmasına fazla ayrıntı ekleme simülasyon doğruluğunu arttırır, aynı zamanda çalışma süresini arttırır.
Ayrıca bakınız
|Wikimedia Commons ile ilgili çoklu ortam kategorisi bulunur elektrik devreleri .|
|Yukarı bak elektrik devresini Vikisözlük içinde, ücretsiz sözlüğünü.|
temsil
Tasarım ve analiz metodolojileri
- Ağ analizi (elektrik devreleri)
- Elektronikte Matematiksel yöntemler
- süperpozisyon teoremi
- Topoloji (elektronik)
- örgü analizi
- Prototip filtre
Ölçüm
Benzerlikler
- Hidrolik benzetme
- Mekanik-elektriksel analoji
- Empedans analoji (Maxwell benzetme)
- Mobilite benzetme (Firestone benzetme)
- Through ve benzetme karşısında (Trent benzetme)
Spesifik topolojileri
- Köprü devresi
- LC devresi
- RC devresi
- RL devresi
- RLC devresi
- Potansiyel bölücü
- Seri ve paralel devreler