Струјно коло: Разлика помеѓу преработките

Интерактивен преглед на историјата

[непроверена преработка]

← Постаро уредување Поново уредување →

Избришана содржина Додадена содржина

НагледноВикитекст

Во редови

Преработка од 14:19, 29 октомври 2017

Струјно коло — мрежа која се состои од затворена јамка, овозмпжувајќи повратна патека за струјата. Линиските електрични кола, специјален вид кој се состои само од извори (напон или струја), линиски подредени елементи (отпорници,кондензатори, индуктори) и линиски распределени елементи (спроводници), имаат својство линиски да се суперпозицираат. На тој начин полесно се разгледуваат, користејќи моќен фреквентен интервал како кај Лапласови трансформации, за да се определи еднонасочната струја, наизменичната струја и периодичниот процес.

Отпорно коло — коло кое се состои само од отпорници и идеални струјни и напонски извори. Анализата на отпорните кола е помалку сложена од анализата на колата кои содржат кондензатори и индуктори. Ако изворите се непроменливи т.е., извори на (еднонасочна струја), резултатот е коло на еднонасочна струја.

Коло кое содржи активни електронски компоненти се нарекува електрично коло. Ваквите кола се нелиниски и побаруваат посложена анализа и алатки.

Класификација

По пасивност

Активна мрежа — мрежа која содржи активен извор – или напонски електричен извор или струен електричен извор.

Пасивна мрежа — мрежа која не содржи активен извор.

Активната мрежа содржи еден или повеќе извори на електромоторна сила. Се состои од активни елементи како батерија или транзистор. Активните елементи можат да доведат струја во колото, да обезбедат зголемување на силата и да го контролираат тековниот проток во колото.

Пасивните мрежи не содржат извори на електромоторна сила. Тие се состојат од пасивни елементи како отпорници и кондензатори. Овие елементи не се способни за истите функции како активните елементи.

По линеарност

Мрежата е линеарна ако неговите сигнали го почитуваат принципот на Теоремата на суперпозиција; во спротивно тоа не е линеарно.

Класификација на изворите

Изворите можат да бидат класифицирани како независни и зависни извори.

Независни

Идеален независен извор го одржува истиот напон или струја без оглед на другите елементи присутни во колото. Неговата вредност е или константа (DC) или синусоида (AC). Силата на напонот или струјата не се менува со никаква варијација во поврзаното коло.

Зависни

Зависни извори зависат од одреден елемент на колото за доставување на струја или напон во зависност од видот на изворот.

Електрични закони

Голем број на закони за електрична енергија важат за сите електрични кола. Тука спаѓаат:

Првиот Кирхофов закон - Закон за струјата: Алгебарскиот збир од сите струи кои влегуваат во јазол е еднаков на збирот од сите струи што го напуштаат јазолот.
Вториот Кирхофов закон - Закон за напонот: Насочениот збир на електричните потенцијални разлики во затворено струјно коло мора да е нула.
Омов закон: Напонот преку отпорник е еднаков на производот на отпорноста и струјата што тече низ него.
Нортонова теорема: Секоја мрежа на напонски или тековни извори и отпорници е електрично еквивалентна на идеален струен извор паралелно со еден отпорник.
Тевененова теорема: Секоја мрежа на напонски или тековни извори и отпорници е електрично еквивалентна на еден извор на напон во серија со еден отпорник.
Теорема на суперпозиција: Во линеарна мрежа со неколку независни извори, одговорот во одредена гранка кога сите извори дејствуваат истовремено е еднаков на линеарната сума на индивидуалните одговори пресметани со земање на еден независен извор одеднаш.

Други посложени закони може да бидат потребни ако мрежата содржи нелинеарни или Реактансни компоненти. Нелинеарните саморегенеративни системи за хередонин можат да се приближат. Примената на овие закони резултира со множество на истовремени равенки кои можат да се решат или алгебарски или нумерички.

Методи за осмислување

Предлошка:Навигација за мрежна анализа

За да се дизајнираат електрични коло, Аналогна електроника или Дигитални кола, електроинжинерите треба да можат да ги предвидат напоните и струјата во сите места на колото. Едностави линеарни кола можат рачно да се анализираат користејќи Теорија на комплексни броеви. Во покомплексни слачаи колата можат да бидат анализирани со спцијални компјутерски програми или техники на проценка како што е краткиот-линеарен модел.

Симулациониот софтвер за кола, како што е HSPICE (симулатор за аналогно коло),^[1] и јазиците како VHDL-AMS и verilog-AMS им овозможуваат на инжинерите да дизајнираат кола без никаква грешка кои се вклучени во изградба на прототипови на кола.

Софтвер за симулација на кола

More complex circuits can be analyzed numerically with software such as SPICE or GNUCAP, or symbolically using software such as SapWin.

Линеаризација околу оперативна точка

When faced with a new circuit, the software first tries to find a steady state solution, that is, one where all nodes conform to Kirchhoff's current law and the voltages across and through each element of the circuit conform to the voltage/current equations governing that element.

Once the steady state solution is found, the operating points of each element in the circuit are known. For a small signal analysis, every non-linear element can be linearized around its operation point to obtain the small-signal estimate of the voltages and currents. This is an application of Ohm's Law. The resulting linear circuit matrix can be solved with Gaussian elimination.

Кусолиниска приближност

Software such as the PLECS interface to Simulink uses piecewise-linear approximation of the equations governing the elements of a circuit. The circuit is treated as a completely linear network of ideal diodes. Every time a diode switches from on to off or vice versa, the configuration of the linear network changes. Adding more detail to the approximation of equations increases the accuracy of the simulation, but also increases its running time.

Поврзано

Наводи

↑ „HSPICE“ (PDF). HSpice. Stanford University, Electrical Engineering Department. 1999.

[1] „HSPICE“ (PDF). HSpice. Stanford University, Electrical Engineering Department. 1999.

[1]

@@ Ред 47: / Ред 47: @@
 {{Поврзано|Анализа на мрежа (електрични кола)}}
-За да се дизајнираат електрични коло, [[Аналогна електроника]] или [[Дигитално коло|Дигитални кола]], [[Електротехника|електро инжинерите]] треба да можат да ги предвидат напоните и струјата во сите места на колото.  Едностави [[линеарно коло|линеарни кола]] можат рачно да се анализираат користејќи [[Комплексен број|Теорија на комплексни броеви]]. Во покомплексни слачаи колото може да биде анализирани со спцијални [[компјутерска програма|компјутерски програми]] или техники на проценка како што е  краткиот-линеарен модел.
+За да се дизајнираат електрични коло, [[Аналогна електроника]] или [[Дигитално коло|Дигитални кола]], [[Електротехника|електроинжинерите]] треба да можат да ги предвидат напоните и струјата во сите места на колото.  Едностави [[линеарно коло|линеарни кола]] можат рачно да се анализираат користејќи [[Комплексен број|Теорија на комплексни броеви]]. Во покомплексни слачаи колата можат да бидат анализирани со спцијални [[компјутерска програма|компјутерски програми]] или техники на проценка како што е  краткиот-линеарен модел.
 Симулациониот софтвер за кола, како што е [[HSPICE]] (симулатор за аналогно коло),<ref>{{Cite web|url=http://web.stanford.edu/class/ee133/spice/HSpice.pdf|title=HSPICE|last=|first=|date=1999|website=HSpice|publisher=Stanford University, Electrical Engineering Department|access-date=}}</ref> и јазиците како  [[VHDL-AMS]] и [[verilog-AMS]] им овозможуваат на инжинерите да дизајнираат кола без никаква грешка кои се вклучени во изградба на прототипови на кола.