Pláinéar agus Neamhpláinéar Ciorcalá: Anailís agus Feidhmíochtaí

Is planáilte ceimice a bhfuil sé féidir léiriú uirthi ar uachtar lán gan aon naisc a chroiseadh.

Is ceimice neamhphlanáilte ceimice nach féidir léiriú uirthi ar uachtar lán gan aon naisc a chroiseadh. Tá comhthéacs agus modhanna éagsúla anailíse ag ceimice phlanáilte agus neamhphlanáilte. Sa alt seo, díolfaidh muid cur síos ar ceimice phlanáilte agus neamhphlanáilte, conas iad a dhéanamh amach le teoiric graf agus modh an sruth, agus cad é roinnt úsáidí na gceimice seo ina ndeireadh eolaíochta leictreach.

Cén fáth atá ag Teoiric Graf?

Is greann de réimse matamaitice í teoiric graf a staidéarann bonnta agus gaolta graf. Is ionad (nó véarsa) agus línte (nó greann) a chonncóidh na n-ionad í graf. Is féidir graf a úsáid chun go leor eispéirse a mhodhú i eolaíocht, tionscal, agus eolaíocht sóisialta.

Is é aon úsáid de theoiric graf ná ceimice leictreach a léiriú. Is féidir gach eilimint i gcéimice (mar shampla, resistóir, capacitor, nó voltáil) a léiriú mar líne sa graf. Is féidir gach ionad sa graf a léiriú mar bhaicín nó terminál i gcéimice. Is féidir treo srutha sa chéimice a léiriú le saighead ar gach líne. Tugtar graf orthaíte ar an tsaghas graf seo.

Cén fáth atá ag Ceimice Phlanáilte?

Is ceimice phlanáilte ceimice a bhfuil sé féidir léiriú uirthi ar uachtar lán gan aon naisc a chroiseadh. Ionfhabhtach, is ceimice phlanáilte ceimice a bhfuil graf orthaíte uirthi a féidir léiriú ar plána gan aon líne a chroiseadh. Tá roinnt buntáistí ag ceimice phlanáilte faoi cheimice neamhphlanáilte, mar shampla:

• Is éasca í a sheideal agus a dheargadh.

• Tá níos lú loipe agus nód againn ná ceimice neamhphlanáilte leis an aon líon eiliminte.

• Is féidir í a dhéanamh amach le anailís mesh nó anailís nodal, a bhfuil siad bunaithe ar dlíthe Kirchhoff.

Cén fáth atá ag Ceimice Neamhphlanáilte?

Is ceimice neamhphlanáilte ceimice nach féidir léiriú uirthi ar uachtar lán gan aon naisc a chroiseadh.

Ionfhabhtach, is ceimice neamhphlanáilte ceimice a bhfuil graf orthaíte uirthi nach féidir léiriú ar plána gan aon líne a chroiseadh. Tá roinnt neamhbuntáistí ag ceimice neamhphlanáilte faoi cheimice phlanáilte, mar shampla:

• Is éasca í a sheideal agus a dheargadh.

• Tá níos mó loipe agus nód againn ná ceimice phlanáilte leis an aon líon eiliminte.

• Ní féidir í a dhéanamh amach le anailís mesh nó nodal, a bhfuil siad bunaithe ar ceimice phlanáilte.

Cén fáth atá ag Anailís Ceimice Phlanáilte agus Neamhphlanáilte?

Chun ceimice phlanáilte agus neamhphlanáilte a dhéanamh amach, is féidir linn an modh sruth loipe a úsáid, a bhfuil sé bunaithe ar Dlí Vóltasa Kirchhoff (KVL). Is é sin an modh sruth loipe a leanas:

1. Aithníonn gach loipe sa chéimice. Is loipe aon slí dúnta a níos cosúil le aon slí dúnta eile inti. Is féidir loipe a bheith mar mesh (loipe nach bhfuil aon eilimint eile ann ach na hoibre ar a teorainn) nó supermesh (loipe a bhfuil aon nó níos mó mesh inti).

2. Cuir sruth loipe ar gach loipe. Is sruth samhlaíoch é sruth loipe a shruthaíonn thart ar an loipe i dtreo coisnéach nó contúirt. Is féidir an treo sruth loipe a roghnú as aon áit, ach caithfidh sé a bheith conspóideach tríd an anailís.

3. Scríobh cothromóidí KVL do gach loipe. Deireann cothromóid KVL gur zero an suim algeabraíoch vóltas timpeall ar aon loipe dúnta. Bhaintear an vóltas ón eilimint as a chineál agus polaireacht, agus as an treo sruth loipe i gcomparáid le sruth eiliminte.

4. Réiteach an córas cothromóidí do na sruth loipe anaithnid. Is féidir é seo a dhéanamh le modh éagsúla, mar shampla, ionadaíocht, scriosadh, invéirse matríoch, nó rialacha Cramer.

5. Fionnraíodh srutha agus vóltas eiliminte leis na srutha loipe. Is é an sruth eiliminte cothrom leis an suim nó an difríocht srutha loipe a thagann trí é, ag brath ar a dtreo. Is féidir an vóltas eiliminte a aimsiú le Dlí Ohm nó cáiliúin éagsúla do chineál eiliminte éagsúla.

Cén fáth atá ag Aithint Ceimice Phlanáilte agus Neamhphlanáilte?

Chun aitheantas a thabhairt ar céard a bhfuil ceimice phlanáilte nó neamhphlanáilte, is féidir linn an chritéir seo a úsáid:

• Má féidir an chéimice a athdheargadh gan aon naisc a chroiseadh, tá sé phlanáilte.

• Má níl sé féidir an chéimice a athdheargadh gan aon naisc a chroiseadh, tá sé neamhphlanáilte.

  

I roinnt cás, d'fhéadfadh céimice a bheith mar gheall ar an chéimice neamhphlanáilte ar an taobh chéanna, ach is féidir é a athdheargadh mar phlanáilte trí eiliminte nó nód a athshórtáil. Mar shampla, molaimis an chéimice seo.

Tá an chéimice seo mar gheall ar an chéimice neamhphlanáilte mar gur croiseadh aon resistóir.