Näytä kaikki

Katso englanninkielisestä versiosta virallisena versiona.Palata

Eurooppa
France(Français) Germany(Deutsch) Italy(Italia) Russian(русский) Poland(polski) Czech(Čeština) Luxembourg(Lëtzebuergesch) Netherlands(Nederland) Iceland(íslenska) Hungarian(Magyarország) Spain(español) Portugal(Português) Turkey(Türk dili) Bulgaria(Български език) Ukraine(Україна) Greece(Ελλάδα) Israel(עִבְרִית) Sweden(Svenska) Finland(Svenska) Finland(Suomi) Romania(românesc) Moldova(românesc) Slovakia(Slovenská) Denmark(Dansk) Slovenia(Slovenija) Slovenia(Hrvatska) Croatia(Hrvatska) Serbia(Hrvatska) Montenegro(Hrvatska) Bosnia and Herzegovina(Hrvatska) Lithuania(lietuvių) Spain(Português) Switzerland(Deutsch) United Kingdom(English)
Aasia/Tyynenmeren alue
Japan(日本語) Korea(한국의) Thailand(ภาษาไทย) Malaysia(Melayu) Singapore(Melayu) Vietnam(Tiếng Việt) Philippines(Pilipino)
Afrikka, Intia ja Lähi -itä
United Arab Emirates(العربية) Iran(فارسی) Tajikistan(فارسی) India(हिंदी) Madagascar(malaɡasʲ)
Etelä -Amerikka / Oseania
New Zealand(Maori) Brazil(Português) Angola(Português) Mozambique(Português)
Pohjois -Amerikka
United States(English) Canada(English) Haiti(Ayiti) Mexico(español)
KotiblogiSähköpiirien ratkaiseminen verkkovirroilla
02.05.2025 11,837

Sähköpiirien ratkaiseminen verkkovirroilla

Kun yrität selvittää, kuinka virta liikkuu piirin läpi, se voi sekoittaa nopeasti - varsinkin jos piirissä on useita silmukoita ja komponentteja.Sieltä tulee verkkovirtamenetelmä. Se auttaa sinua keskittymään vain piirin silmukoihin, mikä helpottaa tuntemattomien virtausten ja jännitteiden ratkaisemista seuraamatta kaikkia johtoa.Soveltamalla yksinkertaisia ​​sääntöjä, kuten Kirchhoffin jännitelaki ja Ohmin laki, voit hajottaa ongelman hallittavissa oleviin vaiheisiin.Tämä menetelmä ei vain säästä aikaa, vaan myös pitää matematiikan yksinkertaisemman, etenkin monimutkaisemmissa piireissä.Mesh -analyysi antaa sinulle selkeän, luotettavan polun, riippumatta siitä, käsittelet sitten vastuksia, virtalähteitä tai jopa AC -komponentteja.Tässä oppaassa opit käyttämään menetelmää askel askeleelta esimerkkien avulla ja myös katsomaan, milloin se on oikea työkalu.

Luettelo

1. Mikä on mesh -virran menetelmä piirianalyysissä?
2. Kuinka käyttää mesh -virran menetelmää?
3. Mesh -virran käytön edut haaran virran yli
4. Käsittely riippuvaisista lähteistä mesh -analyysissä
5. Mesh -analyysi impedanssilla
6. Kuinka tunnistaa tasomaiset ja ei-tasomaiset piirit
7. Johtopäätös

Mesh Current Method (Loop Current Method)

Kuva 1. Mesh -virran menetelmä (silmukkavirta menetelmä)

Mikä on mesh -virran menetelmä piirianalyysissä?

Se Mesh -nykyinen menetelmä on hyödyllinen työkalu, jonka avulla voit selvittää, kuinka virta virtaa piirin läpi.Sen sijaan, että katsot jokaista johtoa ja haaraa erikseen, tämä menetelmä keskittyy silmukot tai silmät piirin sisällä.Verkko on vain suljettu polku, joka ei liitä muita silmukoita sen sisällä.Kun olet huomannut nämä silmät, määrität virran jokaiselle.Jokaisen mesh -virran suunnan ei tarvitse olla oikea - voit vapaasti valita minkään suuntaan, ja matematiikka selvittää, päätyykö se positiiviseksi vai negatiiviseksi.

Mesh -virran menetelmä tekee erityisen hyödyllisen siitä, kuinka se soveltuu Kirchhoffin jännitelaki (KVL). KVL sanoo, että jos siirryt aina minkä tahansa silmukan ympärillä piirissä, kokonaisjännite, jonka saat ja häviät, lisää nollaan.Yhdistät tämän Ohmin laki- joka liittyy jännitteeseen, virtaan ja vastustuskykyyn - kirjoittamaan yhtälöt, jotka kuvaavat mitä jokaisessa silmukassa tapahtuu.Nämä yhtälöt auttavat sinua ratkaisemaan piirin tuntemattomat virrat ja jännitteet.

Yksi hieno asia tässä menetelmässä on, että se johtaa usein vähemmän yhtälöitä kuin muut lähestymistavat, kuten haaran nykyinen menetelmä.Sen sijaan, että kirjoitat erillisen yhtälön jokaiselle haaralle tai risteykselle, tarvitset yhden vain jokaiselle verkkoon.Se tekee siitä paljon helpompaa ratkaista, varsinkin kun olet tekemisissä piirien kanssa, joissa on monia komponentteja.

Joten yksinkertaisesti sanottuna verkkovirta menetelmä on kyse Silmukkavirtojen osoittaminen, Kirjoita yhtälöt KVL: n ja Ohmin lakia käyttämällä ja tuntemattomien ratkaisemista.Se on selkeä, looginen tapa analysoida sähköpiirejä eksymättä liian moniin yksityiskohtiin.

Kuinka soveltaa verkkovirtamenetelmää?

Ennen kuin aloitat MESH -virran menetelmän, se auttaa tietämään, että työskentelemme tutun piirin kanssa - samaa käytettyä aikaisemmin selittämään muita tapoja analysoida piirejä.Tämän avulla on helpompaa vertailla sitä, kuinka erilaiset menetelmät toimivat samassa asennuksessa ja ymmärtämään, mitä kukin tarjoaa.

Saatat muistaa näkevän tämän piirin esimerkeissä käyttämällä:

• Haaran nykyinen menetelmä

• Superpositiolause

• Theveninin lause

• Nortonin lause

• Millmanin lause

Tässä tapauksessa tarkastelemme nyt tarkemmin, kuinka silmävirtamenetelmää käytetään samaan piiriin.

Circuit schematic for explaining the mesh current method

Kuva 2. Piirikuva MESH -virran menetelmän selittämiseksi.

Tämän esimerkin avulla on helppo seurata prosessin jokaista vaihetta.Saat nähdä, kuinka mesh -nykyinen menetelmä hajottaa asiat, kuinka virrat määritetään jokaisessa silmukassa ja miten yhtälöt kirjoitetaan ja ratkaistaan ​​- kaikki selkeällä ja hallittavissa olevalla tavalla.

Vaihe 1: Löydä ja merkitse nykyiset silmukot

Ensimmäinen asia, jonka teet mesh -virran menetelmässä, on Tunnista ja merkitä silmukoita piirissä.Nämä silmukot ovat suljettuja polkuja, jotka koostuvat piirielementeistä, kuten vastuksista ja jännitelähteistä.Jokaisessa silmukassa on virta, jonka määrität sille, ja yhdessä silmukoiden tulisi peittää piirin kaikki osat.Tämä varmistaa, että mikään komponentti ei jätetä, kun ratkaiset tuntemattomia arvoja.

Esimerkkipiirissämme (kuva 2) ensimmäinen silmukka käy läpi B1, R1 ja R2, kun toinen silmukka kulkee läpi B2, R2 ja R3.Nämä silmukat valitaan siten, että jokainen komponentti on ainakin yhdessä niistä.

Identify and Label the Current Loops

Kuva 3. Tunnista ja merkitse nykyiset silmukot.

Yksi osa tätä menetelmää, joka voi aluksi vaikuttaa oudolta, on ajatus silmukkavirroista, jotka "kiertävät" jokaisessa silmukassa.Kuvittelet heidät kuin Pienet vaihteet kääntyvät, joskus samaan suuntaan, joskus vastakkaisia.Sieltä termi mesh tulee - koska eri silmukoiden virrat voivat “mesh” yhdessä, kun ne kulkevat jaettujen komponenttien läpi.

Kun valitset suuntaa jokaiselle silmukkavirralle, sen ei tarvitse olla täydellinen.Voit valita myötäpäivään tai vastapäivään, ja matematiikka toimii edelleen.Jos todellinen suunta osoittautuu erilaiseksi, virta tulee vain a negatiivinen luku, mikä tarkoittaa, että se virtaa toiseen suuntaan.

Se auttaa myös, jos määrität silmukkavirrat virtaa samaan suuntaan minkä tahansa jaetun komponentin kautta.Esimerkiksi R2: ssa molemmat virrat I1 ja I2 virtaavat sen läpi tässä esimerkissä.Tämä tekee siitä yksinkertaisemman myöhemmin kirjoitettaessa yhtälöitä jännitekappaleista.

Vaihe 2: Merkitse jännitteen pudotusohjeet

Kun olet valinnut verkkovirtojen ohjeet, seuraava asia on merkitse jännite tippat vastusten yli.Tämä tarkoittaa, että kunkin vastuksen puoli on positiivinen ja mikä on negatiivinen, sen perusteella, kuinka virta virtaa sen läpi.Mesh -virran valitsemasi suunta auttaa sinua päättämään tästä.

Label the Voltage Drop Polarities

Kuva 4. Merkitse jännitteen pudotuspolaarisuudet.

Hyvä tapa muistaa tämä on, että vastuksen puoli, johon virran virran tulee positiivinen puolija sivu, josta se poistuu, on negatiivinen puoli.Se johtuu siitä, että vastus pudottaa jännitettä Kun virta virtaa sen läpi - se ei toimittaa jännitettä kuten akku.Joten jännite "putoaa" virran suuntaan.

On myös tärkeää pitää mielessä, että paristot ovat hiukan erilaisia.Niiden Polaarisuudet ovat kiinteitä kuinka ne piirretään piirikaavioon.Joskus akun napaisuus ei välttämättä sovi siihen suuntaan, jonka valitset virran kyseisessä silmukassa, ja se on täysin kunnossa.Sinun ei tarvitse muuttaa mitään - noudata vain akun symbolia ja oletettua virransuuntaasi erikseen kirjoittaessasi jännitekannat myöhemmin.

Merkitsemällä kaikki nämä jännitteen napaisuus, Kirchhoffin jännitelain soveltaminen seuraavassa vaiheessa on paljon helpompaa.Tällä tavoin, kun liikut silmukan ympäri, tiedät tarkalleen kuinka jännitteet nousevat tai putoavat, mikä auttaa sinua asettamaan yhtälöt oikein.

Vaihe 3: Käytä Kirchhoffin jännitelaki jokaiselle silmukka

Kirchhoffin jännitelaki käyttämällä kävelet nyt jokaisen piirin silmukan ympärillä pitämällä jännitepudotuksia ja niiden napaisuuksia.Aivan kuten haaravirtamenetelmässä, jokaisen vastuksen jännitteen pudotus edustaa kertomalla vastus (ohmeina) mesh -virran virtaavan sen läpi.Koska todellisia nykyisiä arvoja ei vielä tunneta, käytät muuttujia niille.Tapauksissa, joissa kaksi verkkovirtaa kulkee saman vastuksen läpi, yhdistät ne heijastamaan kokonaisvirtaa kyseisen komponentin kautta.

Voit aloittaa missä tahansa silmukan vaiheessa ja jäljittää mihin tahansa suuntaan - se on täysin sinun tehtäväsi.Täällä aloitat vasemman silmukan vasemmasta alakulmasta ja siirryt myötäpäivään.Ajattele itseäsi pitävää volttimittaria punaisella lyijyllä aina eteenpäin ja mustan takana.Vasemman silmukan, joka sisältää virtaa i₁, yhtälöstä tulee:

Left Loop KVL Equation

Huomaa, kuinka r₂ kantaa sekä i₁: stä että i₂: stä koostuvaa virtaa.Tämä johtuu siitä, että molemmat verkkovirrat virtaavat samaan suuntaan R₂: n läpi, joten ne kasvavat.Seuraavaksi jaa kerroin 2 sekä I₁: n että I₂: n välillä, ryhmittelee sitten samanlaiset termit, jotta se yksinkertaisee:

Simplified Left Loop Equation

Nyt sinulla on yksi yhtälö kahdella tuntemattomalla, i₁ ja i₂.Löydä niiden arvot tarvitset vielä yhden yhtälön, jonka voit saada tekemällä saman prosessin piirin oikealle silmukolle.

Tällä kertaa seuraa oikeaa silmukkaa, joka kantaa nykyistä i₂, alkaen jälleen vasemmasta alakulmasta ja jäljittää myötäpäivään.Tämä antaa sinulle toisen KVL -yhtälön.Tässä silmukassa virta R₂: n kautta on edelleen I₁: n ja I₂: n summa, ja sitten on r₃, joka kantaa vain i₂.Sinulla on myös 7 V: n jännitelähde lopussa.Joten yhtälö tulee esiin:

Right Loop KVL Equation

Yksinkertaista sitä jälleen jakamalla ja yhdistämällä kuten termit:

Simplified Right Loop Equation

Nyt kun sinulla on kaksi yhtälöä, joissa on kaksi tuntematonta, olet kaikki asetettu ratkaisemaan silmävirrat i₁ ja i₂.

Vaihe 4: Ratkaise yhtälöt tuntemattomien virtausten löytämiseksi

Nyt kun olet kirjoittanut kaksi KVL -yhtälöä jokaisesta silmukasta, seuraava askel on Ratkaise tuntemattomille mesh -virroille.Nämä ovat I₁: n ja I₂: n arvot - virtaat, jotka virtaavat aiemmin määrittelemäsi silmukoissa.

Jotta asiat olisivat hieman helpompia, se auttaa järjestää yhtälöt uudelleen Joten he ovat siististi rivissä.Tällä tavalla on yksinkertaisempaa havaita kuvioita tai soveltaa menetelmiä, kuten korvaamista tai eliminointia.

Rearrange KVL Equation

Voit nyt käyttää mitä tahansa menetelmää, jonka haluat ratkaista nämä yhtälöt.Jotkut ihmiset haluavat käyttää korvaamista, kun taas toiset saattavat mennä eliminointiin.Jos ratkaiset käsin, eliminointi pitää asiat yleensä puhtaampana.Joko niin, kun olet työskennellyt matematiikan läpi, saat:

[Lopullisen mesh -virran liuoksen yhtälö]

Tulos I₁ kertoo meille, että virran oletettu suunta oli oikea - se virtaa silmukkaan piirrettynä.Toisaalta I₂: n negatiivinen arvo tarkoittaa, että virta todella virtaa vastakkainen suunta mitä oletetaan.Tämä on täysin normaalia mesh -analyysissä.Se ei tarkoita, että mikään meni pieleen;Se vain kertoo, mihin suuntaan virta todella virtaa siinä silmukassa.

Näiden arvojen kanssa sinulla on nyt Todelliset verkkovirrat, ja seuraavissa vaiheissa käytät niitä selvittääksesi, mitä jokaisessa piirin haarassa tapahtuu.

Vaihe 5: Päivitä verkkovirrat ja etsi sivuvirtoja

Nyt kun olemme löytäneet arvot verkkovirrat, seuraava askel on nähdä, kuinka ne kääntyvät todelliseksi haaravirrat- Piirin kunkin osan läpi virtaavat virrat.Tätä varten palaamme alkuperäiseen kaavioon ja soveltamme verkkovirta -arvoja asiaankuuluviin komponentteihin.

Circuit with Calculated Mesh Current Values

Kuva 5. Piiri laskettujen mesh -virran arvoilla.

Aikaisemmasta laskelmasta löysimme sen I₁ = 5 a ja I₂ = –1 a.Se negatiivinen merkki I₂ tarkoittaa yksinkertaisesti, että virta virtaa vastakkainen suunta siitä, kuinka alun perin oletti sen silmukassa.Joten todellisuudessa i₂ virtaa myötäpäivään, ei vastapäivään.

Tämän heijastamiseksi piirrämme piirin uudelleen ja päivitämme I₂: n suunnan sekä jännitteen napaisuuden mihin tahansa komponenttiin, johon se vaikuttaa - kuten - kuten vastus R3.

Circuit with Corrected Mesh Current Direction for I2

Kuva 6. Piiri korjattu mesh -virransuunta i₂: lle.

Nyt kun molemmat verkon nykyiset arvot ja ohjeet on asetettu, voimme Määritä kunkin haaran virta.Tämä osa on melko yksinkertainen:

Virta R1: n kautta on vain I₁, mikä on 5 a, koska mikään muu verkkovirta ei kulkea sen läpi.

Virta R3: n kautta on vain I₂, ja korjattuun suuntaan se on oikeastaan 1 a virtaava myötäpäivään.

R2, asiat ovat hieman mielenkiintoisempia, koska Molemmat verkkovirrat kulkea sen läpi.

R2: n tapauksessa verkkovirta I₁ liikea alas Vastuksen kautta korjattu virta I₂ liikea ylöspäin.Nämä kaksi virtaa vastustavat toisiaan, joten nettovirta R2: n kautta on ero niiden välillä.

R2 BRANCH CURRENT CALCULATION

Joten haaravirta R2: n kautta on 4 virtaa alaspäin , I₁: n suunnan jälkeen.Tämä viimeinen säätö antaa meille koko kuvan siitä, kuinka virta käyttäytyy jokaisessa piirin osassa.

Circuit with Calculated Branch Currents

Kuva 7. Piiri laskettujen haaravirtojen kanssa.

Tällä vaiheella valmis, olet ottanut abstraktit silmukkavirrat ja muuttanut ne todellinen- fyysiset virrat virtaa jokaisen vastuksen ja jännitteen lähteen läpi.Se on verkkovirtamenetelmän todellinen voima - se antaa sinulle selkeän, systemaattisen tavan ratkaista tasaiset monimutkaiset piirit pala.

Vaihe 6: Löydä jännitepisarat käyttämällä Ohmin lakia

Nyt kun haaravirrat tunnetaan, voimme käyttää Ohmin laki Jännitteen laskemiseksi jokaisen vastuksen läpi.Ohmin laki on yksinkertainen: V = i × r- Merkittävä jännite vastaa nykyajankestävyyttä.Jokaisen vastuksen jännitepisara riippuu sen läpi virtaavasta virrasta ja sen vastusarvosta.

Lasketaan jännitteen pudotus jokaisen vastuksen läpi:

VR1 CALCULATION

Puolesta vastus R1, virta on 5 A (i₁) ja vastus on 4 ohmia, joten jännitteen pudotus on 20 volttia.

VR2 CALCULATION

Vastus R2 Siinä on kaksi silmävirtaa, jotka kulkevat sen läpi, joten otamme eron (koska ne virtaavat vastakkaisiin suuntiin).Joka antaa virran 4 A ja jännitteen pudotus 8 volttia.

VR3 CALCULATION

Vastus R3 on vain virtaa i₂ virtaa sen läpi, joka on 1 A, ja sen vastus on 1 ohmia, joten jännitteen pudotus on vain 1 voltti.

Tarkastetaan nyt tuloksia kaksinkertaisesti Kirchhoffin jännitelaki.Ajatuksena on, että jännitteen kokonaismäärän ja putoamisen suljetun silmukan ympärillä on peruutettava nollaan.Käytämme tätä molemmille silmukoille piirissä:

LOOP 1 KVL CHECK
LOOP 2 KVL CHECK]

Molemmat silmukot tarkistavat oikein.Tämä tarkoittaa, että jännitepisaramme ja virran suunnat ovat yhdenmukaisia, ja piiri analysoidaan nyt täysin mesh -virran menetelmällä.

Mesh -virran käytön edut haaran virran yli

Yksi suurimmista eduista Mesh -nykyinen menetelmä on se, että sen avulla voit usein ratkaista piirin käyttämällä vähemmän yhtälöitä ja vähemmän tuntemattomia kuin haaran virta -menetelmä.Tämä on erityisen hyödyllistä, kun työskentelet monimutkaisempien verkkojen kanssa, joissa yritetään seurata jokaista virtaa jokaisessa haarassa voi nopeasti tulla ylivoimainen.

Otetaan esimerkiksi monimutkaisempi piiri, joka on esitetty alla.

Example Circuit with Increased Complexity
Kuva 8. Esimerkki piiri, jolla on lisääntynyt monimutkaisuus.

Jos ratkaisi tämän piirin käyttämällä haaran nykyinen menetelmä, sinun on määritettävä erillinen muuttuja jokaiselle yksittäiselle virralle, joka virtaa jokaisen haaran läpi.Tässä tietyssä piirissä se tarkoittaa virtausten määrittämistä I₁ kautta i₅.Voit nähdä, kuinka tämä asennus näyttää alla olevassa kaaviossa.

Complex Circuit Setup for Branch Current Analysis

Kuva 9. Kompleksi piirin asetukset haaravirta -analyysille.

Voit ratkaista tämän asennuksen haaramenetelmällä, tarvitset viisi yhtälöä—Kwo perustuu Kirchhoffin nykyinen laki (KCL) solmuissa ja kolme alkaen Kirchhoffin jännitelaki (KVL) silmukoiden yli.Se on paljon muuttujia hallinnassa.

BRANCH CURRENT METHOD KCL AND KVL EQUATIONS

Nyt, jos ratkaiset hienosti viisi samanaikaista yhtälöä, se on täysin toteutettavissa - mutta se vie aikaa ja voi hämmentää, etenkin ilman laskinta.

Mesh -virran menetelmä sitä vastoin yksinkertaistaa prosessia.Viiden erillisen virran sijasta määrittelet vain yhden Silmukkavirta jokaiselle verkolle.Tässä tapauksessa on vain kolme silmukkaa, joten sinun on vain määriteltävä I₁, i₂ ja i₃.Alla oleva kaavio osoittaa, miltä tämä asennus näyttää.

Complex Circuit Setup for Mesh Current Analysis

Kuva 10. Kompleksi piirin asetukset mesh -virran analyysille.

Ja nyt voit kirjoittaa vain näitä kolmea silmukkavirtaa kolme KVL -yhtälöä- Yksi jokaiselle silmukka.

MESH CURRENT METHOD KVL EQUATIONS

Kanssa vähemmän tuntemattomia ja vähemmän yhtälöitä, Mesh -menetelmä säästää aikaa ja vaivaa - varsinkin kun ratkaiset kaiken käsin.Se auttaa myös vähentämään virheiden tekemistä järjestelmän asettamisen tai ratkaisemisen mahdollisuutta.Tämä tekee siitä suositun menetelmän tasomaisten piirejen analysoimiseksi, etenkin kun tehokkuudella on merkitystä.

Käsittely riippuvaiset lähteet mesh -analyysissä

Kun piiri sisältää riippuvaiset lähteet, Mesh -virran menetelmää voidaan silti käyttää tehokkaasti - sinun on vain käytettävä hiukan erilaista lähestymistapaa yhtälöiden asettamisessa.Riippuvat lähteet ovat erityisiä komponentteja, joiden arvo ei ole kiinteä, vaan sen sijaan riippuu toisesta jännitteestä tai nykyinen Muualla piirissä.

Näitä lähteitä on erityyppisiä.Jotkut tarjoavat jännitteen, joka perustuu toiseen virtaan tai jännitteeseen, ja toiset tarjoavat virran piirin toisen osan perusteella.Tyypistä riippumatta, mikä tekee heistä ainutlaatuisia, on se, että heidän käyttäytymisensä on sidottu jotain, joka tapahtuu piirin toisessa paikassa.

Tämän mesh -analyysin käsittelemiseksi noudatat tavanomaista prosessia - määrittele mesh -virrat ja kirjoitat KVL -yhtälöitä - mutta kun tulet riippuvaiseen lähteeseen, kirjoitat myös a tukeva lausunto Tämä osoittaa, kuinka sen arvo liittyy ohjattavaan muuttujaan.Tätä kutsutaan usein a rajoitus.Sisältää tämän ratkaistavaan yhtälöluetteloosi.

Jos riippuvainen lähde on a nykyinen lähde Ja se on jaettu kahden silmän kesken, käytät ns. A supermesh.Sen sijaan, että kirjoitat erilliset KVL -yhtälöt jokaiselle lähdelle sisältävälle verkkoon, luot suuremman silmukan, joka kiertää molemmat silmät, ohittaen itse lähteen.Sitten käytät erillistä lauseketta kuvaamaan silmukoiden välistä suhdetta.

Joten vaikka riippuvaiset lähteet lisäävät vähän ylimääräistä vaihetta, mesh -virran menetelmä käsittelee niitä hyvin.Lisäät vain yhden suhteen vielä yhden suhteen, kuinka lähde käyttäytyy, ja sitten ratkaiset koko järjestelmän yhdessä - aivan kuten missä tahansa muussa piirissä.

Mesh -analyysi impedanssilla

Mesh -nykyinen menetelmä toimii yhtä hyvin AC -piirit Kuten DC -piireissä - mutta muutamalla keskeisellä erolla.AC -analyysissä vain vastustuskyvyn sijaan työskentelet impedanssi, joka yhdistää sekä vastus että reaktanssi.Tämä tarkoittaa, että olet tekemisissä komponenttien kanssa kondensaattorit ja induktorit, jotka käyttäytyvät eri tavalla AC -signaalin taajuudesta riippuen.

Impedanssi on tapa ilmaista kuinka paljon komponentti vastustaa tai reagoi vaihtovirtaan.Se ei sisällä vain suuruutta, kuten vastus, mutta myös a vaihekulma, joka kertoo kuinka paljon virtaa siirretään ajassa verrattuna jännitteeseen.Siksi AC -mesh -analyysissä arvot kirjoitetaan käyttämällä kompleksilukut- joka voi edustaa sekä jännitteiden ja virtausten kokoa että vaihetta.

Sen sijaan, että kirjoitat vain verkkoyhtälöt tavallisilla numeroilla, kirjoitat ne phasorimuoto, missä jännitteet ja virrat ilmaistaan ​​monimutkaisina arvoina.Vaiheet ovat hyvin samankaltaisia ​​kuin mitä olet jo nähnyt:

• Tunnistat silmät ja määrität nykyiset ohjeet.

• Kirjoitat silmukkayhtälöt käyttämällä impedanssi arvot yksinkertaisen vastarinnan sijasta.

• Ratkaiset yhtälöjärjestelmän käyttämällä monimutkainen aritmeettinen, mikä antaa sinulle verkkovirtojen vaiheittaisen muodon.

Nämä vaiheittaiset virrat kertovat sinulle, kuinka suuri kukin virta on, vaan myös kuinka se viivästykset tai johdot jännite piirin reaktiivisista komponenteista riippuen.Kun olet ratkaissut Phasor-virrat, voit muuntaa ne tarvittaessa aika-alueen arvoiksi.

Joten vaikka AC -mesh -analyysi lisää kerroksen monimutkaisuudesta faasorit ja impedanssi, ydinmenetelmä pysyy samana.Laajennat vain sen, mitä tiedät jo vuorottelevan virran maailmaan muutamalla uudella työkalulla.

Kuinka tunnistaa tasomaiset ja ei-tasomaiset piirit

Ennen kuin käytät mesh -virran menetelmää, on tärkeää tarkistaa, onko piiri tasomainen tai ei-taso.Mesh -analyysi toimii vain tasomaisten piirejen kanssa, joten eron tunteminen auttaa välttämään sen käyttöä missä sitä ei sovelleta.

Eräs tasomainen piiri on sellainen, joka voidaan piirtää tasaiselle pinnalle ilman, että mikään johtimet ylittävät toisiaan - paitsi todellisissa liitäntäpisteissä, kuten risteyksissä.Jos pystyt piirtämään koko piirin kahteen ulottuvuuteen ja järjestämään komponentit siten, että mikään rivi ei ole päällekkäin, ellei niiden ole tarkoitus olla kytkettynä, katsot tasomaisia ​​piiriä.Useimmat peruspiirit kuuluvat tähän luokkaan ja sopivat hyvin mesh-analyysiin.

Eräs ei-suunnitelmapiiri , toisaalta, se sisältää ainakin yhden yhteyden, joka olisi ylitettävä toinen johdin, jos yrität piirtää sen tasaiseksi.Yleinen esimerkki on siltapiiri tai yksi, jolla on ristikkäin asettelu, jossa et voi liikuttaa johtoja ympäri ilman päällekkäisyyksiä.Näissä tapauksissa MESH -virran menetelmä ei toimi kunnolla, koska se riippuu silmukoiden määrittelemisestä ylittämättä muiden oksien yli.

Jos yrität tarkistaa piirin uudelleen, etkä voi välttää johtimia ylittämistä riippumatta siitä, kuinka sijoitat ne, niin se ei ole suunnitelma.Kun näin tapahtuu, sinun tulisi käyttää toista menetelmää - kuten solmun jännittimenetelmä-joka toimii sekä tasomaisissa että muissa kuin tasossa olevissa verkoissa.

Eroa havaitseminen varhain auttaa sinua valitsemaan oikean analyysitekniikan ja estää tarpeettoman sekaannuksen myöhemmin ongelmanratkaisuprosessissa.

Johtopäätös

Mesh -nykyinen menetelmä on älykäs ja suoraviivainen tapa ratkaista piirejä keskittymällä silmukoihin jokaisen haaran sijasta.Se auttaa sinua löytämään tuntemattomia virtauksia ja jännitteitä helpommin käyttämällä vain muutamia yksinkertaisia ​​sääntöjä.Kun ymmärrät, kuinka silmukot ja yhtälöt asetetaan, lopusta tulee sujuva prosessi.Työskenteletkö DC- tai AC -piireiden kanssa, tämä menetelmä antaa sinulle selkeän polun ja vie sinut vastauksiin nopeammin.

Meistä

ALLELCO LIMITED

Allelco on kansainvälisesti kuuluisa yhden luukun Hybridielektronisten komponenttien hankintapalvelujen jakelija, joka on sitoutunut tarjoamaan kattavia komponenttien hankinta- ja toimitusketjupalveluita globaalille sähköiselle valmistus- ja jakeluteollisuudelle, mukaan lukien 500 parhaan OEM -tehtaiden ja riippumattomien välittäjien ja riippumattomien välittäjien.
Lue lisää

Nopea kysely

Lähetä kysely, vastaamme heti.

Määrä

Usein Kysytyt Kysymykset [FAQ]

1. Mikä on Mesh -nykyisen menetelmän pääidea?

Mesh -virran menetelmä keskittyy silmukoihin oksien sijasta.Määrität silmukkavirrat, kirjoitat yhtälöitä jännitekaspoja käyttämällä ja ratkaiset tuntemattomille, käyttämällä yksinkertaisia ​​lakeja, kuten Ohmin laki ja Kirchhoffin jännitelaki.Se tekee monimutkaisten piirien ratkaisemisesta hallittavissa.

2. Entä jos oletan väärän verkkovirran suunnan?

Se ei ole ongelma.Jos oletettu suunnasi on väärin, vastaus tulee vain negatiivisena lukumääränä.Se tarkoittaa yksinkertaisesti, että todellinen virta virtaa toisella tavalla.Sinun ei tarvitse muuttaa asennusta - vain seurata matematiikkaa.

3. Voinko käyttää mesh -virran menetelmää missä tahansa piirissä?

Voit käyttää sitä tasomaisissa piireissä, jotka voidaan piirtää ilman johtoja, jotka ylittävät toisiaan.Muiden kuin suunnitelmien piirien, kuten siltapiirien, on parempi käyttää muita menetelmiä, kuten solmun jännittimenetelmää.

4. Kuinka Mesh -virran menetelmä auttaa verrattuna haaravirtausmenetelmään?

Se antaa sinulle yleensä vähemmän yhtälöitä ratkaistavaksi.Jokaisen haaran seuraamisen sijasta katsot vain silmukoita.Tämä säästää aikaa ja vähentää virheiden tekemistä, etenkin monien komponenttien piireissä.

5. Voinko käyttää tätä menetelmää myös AC -piireissä?

Kyllä, voit.AC -piireissä käytät impedanssia vastarinnan sijasta ja työskentelet monimutkaisten lukujen kanssa, joita kutsutaan faasiksi.Vaiheet pysyvät samoina - määrität silti silmukkavirrat ja kirjoitat KVL -yhtälöitä - mutta nyt matematiikka sisältää kulmat ja suuruudet.

Suositut viestit

Kuuma osanumero

0 RFQ
Ostoskärry (0 Items)
Se on tyhjä.
Vertaa luettelo (0 Items)
Se on tyhjä.
Palaute

Palauttellasi on merkitystä!Allelco: ssä arvostamme käyttökokemusta ja pyrimme parantamaan sitä jatkuvasti.
Ole hyvä ja jaa kommenttisi kanssamme palautteen kautta, ja vastaamme nopeasti.
Kiitos, että valitsit Allelco.

Kohde
Sähköposti
Kommentit
Captcha
Vedä tai napsauta Voit ladata tiedoston
Lataa tiedosto
Tyypit: .xls, .xlsx, .doc, .docx, .jpg, .png ja .pdf.
Max -tiedoston koko: 10 Mt