Planart og óplanlegt sveifluskema: greining og notkun
Planar slóð er slóð sem hægt er að teikna á flöt án þess að vínur skerst.
Non-planar slóð er slóð sem ekki er hægt að teikna á flöt án þess að vínur skerst. Planar og non-planar slóðir hafa ólíkar eiginleika og aðferðir til greiningar. Í þessu greinum munum við útskýra hvað planar og non-planar slóðir eru, hvernig á að greina þær með netafræði og loop current aðferð, og hvað eru nokkur notkunarsvið þessara slóða í rafmagnsverkfræði.
Hvað er Netafræði?
Netafræði er grennd stærðfræðinnar sem skoðar eiginleika og tengsl net. Net er safn hnúta (eða einnig kölluð punktar) og lína (eða einnig kölluð grennar) sem tengja hnúta saman. Net má nota til að lýsa mörgum einkennum í vísindum, verkfræði og félagsvísindum.
Eitt af notkunarsviðum netafræði er að lýsa rafmagnsslóðum. Hvert atriði í slóð ( eins og spenningssjálfvirka hlutur, spenaðarmagnsfjölbrot eða spenning framlag) getur verið lýst með línun í neti. Hver hnútur í neti getur lýst skurðpunkt eða endapunkt í slóð. Stefna straums í slóð getur verið táknuð með ör á hverri línunni. Slíkt net kallast beinsett net.
Hvað er Planar Slóð?
Planar slóð er slóð sem hægt er að teikna á flöt án þess að vínur skerst. Ekvivalentt er planar slóð slóð sem beinsett net hennar má leggja á flöt án þess að línurnar skerst. Planar slóð hefur nokkrar kostgildi yfir non-planar slóð, eins og:
Hún er auðveldari að mynda sig og teikna.
Hún hefur færri hringlum og hnútum en non-planar slóð með sama fjölda atriða.
Hún má greina með mesh greiningu eða hnútapunkts greiningu, sem eru skipuleg aðferðir byggðar á Kirchhoff's lögum.
Hvað er Non-Planar Slóð?
Non-planar slóð er slóð sem ekki er hægt að teikna á flöt án þess að vínur skerst.
Ekvivalentt er non-planar slóð slóð sem beinsett net hennar ekki má leggja á flöt án þess að línurnar skerst. Non-planar slóð hefur nokkrar neikvæðar eiginleika yfir planar slóð, eins og:
Hún er erfittari að mynda sig og teikna.
Hún hefur fleiri hringlum og hnútum en planar slóð með sama fjölda atriða.
Hún má ekki greina með mesh greiningu eða hnútapunkts greiningu, sem eru bara gild fyrir planar slóðir.
Hvernig á að Greina Planar og Non-Planar Slóðir?
Til að greina planar og non-planar slóðir, getum við notað hringstraums aðferð, sem byggist á Kirchhoff’s voltage law (KVL). Hringstraums aðferðin inniheldur eftirtöld skref:
Finndu allar hringlur í slóðinni. Hringur er allur lokaður leiður sem hefur ekki neina annað lokaðan leið innan sín. Hringur getur verið annaðhvort mesh (hringur sem hefur engin önnur atriði nema þau á landamæri hans) eða super mesh (hringur sem hefur eina eða fleiri mesh innan sín).
Stakka hringstrauma fyrir hverja hring. Hringstraumur er myndilegur straumur sem fer um hringinn í hvora dreifingu, hægra eða vinstra. Dreifingu hringstraumsins má velja sjálfsagt, en hún verður að vera samræmd á meðan við greininguna.
Skrifaðu KVL jöfnur fyrir hverja hring. KVL jafna segir að algebrusumma spenna um allan lokaðan hring sé núll. Spenna yfir atriði fyrirfram á gerð og polarit, auk dreifingu hringstraumsins í samröð við atriðisstraum.
Lysaðu kerfi jafna fyrir óþekkt hringstrauma. Þetta má gera með ýmsum aðferðum, eins og setning, eyðing, fylki andhverfing, eða Cramer’s regla.
Finnið atriðisstraum og spenna með hringstrauma. Atriðisstraumur er jafn summu eða mismun hringstrauma sem fara gegnum hann, eftir dreifingu þeirra. Atriðisspenna má finna með Ohm’s lög eða öðrum tengslum fyrir mismunandi gerðir atriða.
Hvernig á að Auðkenna Planar og Non-Planar Slóðir?
Til að auðkenna hvort slóð sé planar eða non-planar, getum við notað eftirtöld mælingar:
Ef slóðin hægt er að teikna á flöt án þess að vínur skerst, þá er hún planar.
Ef slóðin ekki er hægt að teikna á flöt án þess að vínur skerst, þá er hún non-planar.
Stundum, slóðin getur sýnt sig non-planar á fyrsta sýn, en hún hægt er að teikna sem planar með því að umraða nokkur atriði eða hnúta. Til dæmis, athugið eftirfarandi slóð.
Þessi slóð sýnir sig non-planar vegna þess að tveir spenningssjálfvirku hlutir skerast.
