Mga Topolohiya ng Circuit—Mga Pangunahing Konsepto

Ang isang de-koryenteng circuit ay isang hanay ng mga aparato (mga elemento) at ang kanilang mga koneksyon na mga wire kung saan maaaring dumaloy ang isang electric current. Ang lahat ng mga elemento ng mga electric circuit ay nagbabahagi sa pasibo at aktibo.

Ang mga aktibong elemento ay nagko-convert ng iba't ibang uri ng enerhiya (mekanikal, kemikal, ilaw, atbp.) sa elektrikal na enerhiya. Sa mga passive device, ang elektrikal na enerhiya ay na-convert sa iba pang mga uri ng enerhiya. Ang mga aktibong elemento ay tinatawag na mga mapagkukunan, ang mga passive ay tinatawag na mga mamimili o tagatanggap.

Sa teorya ng circuit, ang mga idealized na modelo ng mga elemento ng kuryente ay isinasaalang-alang. Ginagawa nitong simple ang paglalarawan ng mga elemento hangga't maaari. Ang mas kumplikado at totoong mga elemento ay na-modelo mula sa isang set ng mga idealized na elemento.

Ang mga pangunahing passive na elemento ng mga electric circuit ay risistor (resistive element), inductor (inductive element) at capacitor (capacitive element). Ang mga elemento ay naka-install sa isang electric circuit upang makabuo ng boltahe at kasalukuyang ng isang ibinigay na halaga at hugis (tingnan ang — Electric circuit at mga elemento nito).

Ang isang de-koryenteng circuit ay binubuo ng mga sanga at node. Sangay — ito ay isang seksyon ng isang de-koryenteng circuit (circuit) kung saan ang parehong kasalukuyang dumadaloy. Isang buhol — koneksyon ng tatlo o higit pang sangay. Sa electrical diagram, ang node ay ipinahiwatig ng isang tuldok (Larawan 1).

kanin. 1. Tukuyin ang node sa diagram

Kung kinakailangan, ang mga node ng diagram ay binibilang mula kaliwa hanggang kanan mula sa itaas hanggang sa ibaba.

Sa fig. Ipinapakita ng 2 ang resistive-capacitive branch kung saan dumadaloy ang kasalukuyang iC.

kanin. 2. Resistive-capacitive branch

Ang isa pang kahulugan ng isang sangay ay maaaring ibigay - ito ay isang seksyon ng isang circuit sa pagitan ng dalawang katabing node (mga node (1) at (2) sa Fig. 2).

Kadena Mayroon bang anumang saradong landas sa electrical circuit. Ang circuit ay maaaring isara ng anumang mga sangay, kabilang ang mga kondisyonal na sanga na ang paglaban ay katumbas ng infinity.

Sa fig. Ang 3 ay nagpapakita ng isang branched electrical circuit na binubuo ng tatlong sangay.

kanin. 3. Electric circuit na may dalawang circuit

Ang diagram ay nagpapakita ng tatlong mga circuit, at ang circuit I ay sarado ng isang sangay ng walang katapusang pagtutol. Ang sangay na ito ay ipinahiwatig bilang boltahe tiLC.

Para sa circuit ng Fig. 3 posible na bumuo ng maraming mga loop na sarado sa pamamagitan ng tunay o kondisyon na mga sanga, ngunit para sa pagkalkula ng electrical ingay ang konsepto ng «independiyenteng loop» ay ginagamit. Ang bilang ng mga independiyenteng circuit loop ay palaging nakatakda bilang ang minimum na kinakailangan para sa pagkalkula.

Palaging sarado ang mga independiyenteng circuit, ngunit ang mga sanga na may resistensyang hindi katumbas ng infinity, at ang bawat independiyenteng circuit ay may kasamang kahit isang sangay na hindi kasama sa ibang mga circuit. Para sa mga kumplikadong electrical circuit, maaari mong matukoy ang bilang ng mga independiyenteng circuit gamit ang circuit diagram.

Sa circuit diagram ang isang kondisyon na representasyon ng circuit ay tinatawag, kung saan ang bawat sangay ay pinapalitan ng isang segment ng linya. Ang mga item sa mga sangay ay hindi ipinapakita. Halimbawa, sa FIG. Ang 4 ay nagpapakita ng branch circuit at ang diagram nito.

kanin. 4. Branched electric circuit: a — circuit diagram, b — diagram

Upang makagawa ng isang diagram ng isang diagram, dapat mong ikonekta ang mga node sa mga linya ng sangay nang hindi tinukoy ang mga elemento sa mga ito. Ang mga sanga ay binibilang, at ang mga direksyon ng mga agos sa kanila ay ipinahiwatig ng mga arrow. Ang graph mismo ay walang pisikal na kahulugan, ngunit maaaring gamitin upang matukoy ang bilang at uri ng mga independiyenteng contour. Para sa layuning ito, isang "graphic tree" ang inihanda.

Graphic tree Kinakatawan nito ang graph ng isang circuit na ang mga node ay konektado ng mga sanga sa paraang walang resultang closed loop. Maaaring may ilang mga opsyon para sa pagpapakita ng isang graphical na puno. Sa fig. 5 ay nagpapakita ng dalawang posibleng opsyon para sa circuit ng FIG. 4.

kanin. 5. Graphic tree ng scheme

Ang bilang ng mga nawawalang sanga sa graph tree ay katumbas ng bilang ng mga independiyenteng loop ng circuit. Sa halimbawa, ito ay tatlong sangay, tatlong independiyenteng mga loop. Ang pagsasaayos ng mga independiyenteng loop ay maaaring makuha sa pamamagitan ng sunud-sunod na pagkonekta sa mga node ng graph tree na may mga sanga na hindi tinukoy sa graph tree. Halimbawa, para sa graph tree sa Fig. 5, at ang mga independiyenteng contour ay ipinapakita sa fig. 6.

kanin. 6. Pagtukoy ng mga independiyenteng contour sa pamamagitan ng graph tree

Ang pagpili ng isang opsyon upang i-configure ang mga independiyenteng circuit para sa pagkalkula ng circuit ay isinasagawa sa panahon ng pagsusuri ng circuit. Dapat kang pumili ng gayong mga contour upang ang pagkalkula ay kasing simple hangga't maaari, i.e. ang bilang ng mga umaasang equation sa system ay minimal.

Ang mga topological equation ay nagtatag ng isang relasyon sa pagitan ng mga boltahe at mga agos sa isang circuit, at ang bilang at uri ng mga equation ay hindi nakadepende sa kung aling mga elemento ang kasama sa mga sanga. Kasama sa mga topological equation ang mga equation na binubuo ng ayon sa mga batas ni Kirchhoff.