Planar və Non-Planar Səllərlər: Təhlil və Tətbiqlər
Planar dövrü, kəslərin bir-birini kəsən heç bir sətirdən asılı olmayaraq düz bir səthdə çəkilə bilən dövrdür.
Non-planar dövrü, kəslərin bir-birini kəsmədən düz bir səthdə çəkilə bilməyən dövrdür. Planar və non-planar dövrün fərqli xüsusiyyətləri və təhlil üsulları var. Bu məqalədə, planar və non-planar dövrün nə olduğunu, onları qrafik nəzəriyyəsi və konturlu elektrik akımı üsulu ilə necə təhlil etməli olduğumuzu və bu dövrün elektrik mühəndisliyində hansı tətbiqlərini izah edəcəyik.
Qrafik Nəzəriyyəsi Nədir?
Qrafik nəzəriyyəsi, qrafiklərin xüsusiyyətlərini və münasibətlərini öyrənən riyaziyyatın bir sahəsidir. Qrafik, nod (ya da təpə) və bu nodları birləşdirən yanaqlar (ya da şöbələr) toplusudur. Qrafiklər, elmlər, inkişaf və sosial elmlərdə bir çox hadisələri modellemək üçün istifadə edilə bilər.
Qrafik nəzəriyyəsinin bir tətbiqi, elektrik dövrünü təsvir etməkdir. Dövrdəki hər bir element (məsələn, bir rezistor, kondensator və ya qüvvə mənbəsi) qrafikdə bir yanağla təsvir edilə bilər. Hər bir nod qrafikdə dövrün bir qoşulma nöqtəsini və ya terminalini təsvir edə bilər. Dövrdəki elektrik akımının yönü hər bir yanağın üzərindəki ox ilə göstərilə bilər. Bu növ qrafik oryentasiya qrafiki adlanır.
Planar Dövrü Nədir?
Planar dövrü, kəslərin bir-birini kəsmədən düz bir səthdə çəkilə bilən dövrdür. Ekvivalent olaraq, planar dövrü, onun oryentasiya qrafiki düz bir səthdə heç bir yanağın bir-biri kəsmədən yerləşdirilə bilən dövrdür. Planar dövrün non-planar dövrə nəzərən bəzi üstünlükləri var, məsələn:
Onu vizuallaşdırmak və çəkmək daha asandır.
Eyni sayda elementlərlə eyni dövrdən daha az kontur və nodu var.
Onu kontur analizi və ya nod analizi ilə təhlil etmək mümkündür, bu sistemli üsullar Kiřchhoff qanunlarına əsaslanır.
Non-Planar Dövrü Nədir?
Non-planar dövrü, kəslərin bir-birini kəsmədən düz bir səthdə çəkilə bilməyən dövrdür.
Ekvivalent olaraq, non-planar dövrü, onun oryentasiya qrafiki düz bir səthdə heç bir yanağın bir-biri kəsmədən yerləşdirilə bilməyən dövrdür. Non-planar dövrün planar dövrə nəzərən bəzi zərurlülükləri var, məsələn:
Onu vizuallaşdırmak və çəkmək daha çətin dir.
Eyni sayda elementlərlə eyni dövrdən daha çox kontur və nodu var.
Onu kontur analizi və ya nod analizi ilə təhlil etmək mümkün deyil, bu üsullar yalnız planar dövrünə tətbiq olunur.
Planar və Non-Planar Dövrün Təhlili
Planar və non-planar dövrün təhlili üçün Kiřchhoff voltaj qanunu (KVL) əsasında olan kontur akımı üsulundan istifadə edə bilərik. Kontur akımı üsulu aşağıdakı addımlardan ibarətdir:
Dövrdəki bütün konturları müəyyən edin. Kontur, içində başqa kapalı yol olmadan kapalı yolun her hansı biri deməkdir. Kontur ya bir şablon (yalnız onun sərhədindəki elementlərə malik olan kapalı yol) ola bilər, ya da süper şablon (içində bir və ya daha çox şablon olan kapalı yol).
Hər bir kontura kontur akımı təyin edin. Kontur akımı, ya saat əqrəbinin istiqamətində, ya da onun əks istiqamətində hər hansı bir kontur etrafında döyən uydurma akımdır. Kontur akımının istiqaməti rasvetlik seçile bilər, lakin təhlil boyunca bu istiqamət müstəqil olmalıdır.
Hər bir kontur üçün KVL tənliklərini yazın. KVL tənliyi, hər hansı bir kapalı yol etrafındakı voltajların cəminin sıfıra bərabər olduğunu bildirir. Elementin üzərindəki voltaj, elementin növündən, qutbudan, element akımına nisbətən kontur akımının istiqamətindən asılıdır.
Naməlum kontur akımları üçün tənliklər sisteminin həllini tapın. Bu, əvəzləmə, silmə, matrisin tərsinə gəlmə və ya Cramer qaydası kimi müxtəlif üsullarla edilə bilər.
Kontur akımları ilə element akımlarını və voltajlarını tapın. Element akımı, ondan keçən kontur akımlarının cəmi və ya fərqidir, istiqamətlərə görə. Element voltacı, Ohm qanunu və ya fərqli növlər üçün digər münasibətlər ilə tapılabilir.
Planar və Non-Planar Dövrün Təyin Edilməsi
Dövrün planar və ya non-planar olub olmadığını təyin etmək üçün aşağıdakı kriteriyaları istifadə edə bilərik:
Əgər dövr kəslərin bir-birini kəsmədən yenidən çəkilə bilirsə, onda o planardır.
Əgər dövr kəslərin bir-birini kəsmədən yenidən çəkilə bilmirsə, onda o non-planardır.
Bazanda, dövr ilk baxışda non-planar görünə bilər, amma elementlərin və ya nodların təsadüfi yerləşdirilməsi ilə yenidən çəkilə bilər. Məsələn, aşağıdakı dövri nəzərə alaq.
