Mikata na Mikata Siyo ya Mipango: Tathmini na Matumizi

Mtandao wa mtaani ni mtandao unaweza kuchapishwa kwenye sivu ya mtaani bila mstari wowote kuvunjika.

Mtandao asili si mtandao unaweza kuchapishwa kwenye sivu ya mtaani bila mstari wowote kuvunjika. Mtandao wa mtaani na asili wanayo majibu tofauti na njia za tathmini. Katika makala hii, tutaelezea nini ni mtandao wa mtaani na asili, jinsi kutathmini kwa kutumia teoria ya grafu na njia ya mfumo wa current, na nini ni baadhi ya matumizi ya hayo mitandao katika uhandisi wa umeme.

Nini ni Teoria ya Grafu?

Teoria ya grafu ni shaka la hisabati linalizitahidi masomo ya majibu na mahusiano ya grafu. Grafu ni mkusanyiko wa vipimo (vinavyoitwa pia vertices) na migwafi (vinavyoitwa pia branches) vinavyokushikana na vipimo. Grafu zinaweza kutumiwa kubainisha mambo mengi katika sayansi, uhandisi, na viwango vya kijamii.

Moja ya matumizi ya teoria ya grafu ni kubainisha mitandao ya umeme. Kila kitu katika mtandao (kama resistor, kapasita, au voltage source) inaweza kubainishwa na miguu moja katika grafu. Kila vipimo katika grafu inaweza kubainisha chanzo cha mtandao au mwisho. Mwelekeo wa haraka ya umeme katika mtandao unaweza kutambuliwa na mshale juu ya kila miguu. Aina hii ya grafu inatafsiriwa kama grafu imetenganishwa.

Nini ni Mtandao wa Mtaani?

Mtandao wa mtaani ni mtandao unaweza kuchapishwa kwenye sivu ya mtaani bila mstari wowote kuvunjika. Hii ina maana ya kuwa mtandao wa mtaani ni mtandao ambao grafu imeingilishwa kwenye sivu bila miguu yoyote kuvunjika. Mtandao wa mtaani una faida kadhaa kwa kutangulia mtandao asili, kama:

• Ni rahisi zaidi kujifunza na kuchora.

• Una vitundo na vipimo vingi vigumu kuliko mtandao asili unaohitaji bidhaa sawa.

• Unaweza kutathminika kwa kutumia mesh analysis au nodal analysis, ambazo ni njia za msingi zinazegundua sheria za Kirchhoff.

Nini ni Mtandao Asili?

Mtandao asili ni mtandao unaweza kuchapishwa kwenye sivu ya mtaani bila mstari wowote kuvunjika.

Hii ina maana ya kuwa mtandao asili ni mtandao ambao grafu imeingilishwa kwenye sivu bila miguu yoyote kuvunjika. Mtandao asili una changamoto kadhaa kwa kutangulia mtandao wa mtaani, kama:

• Ni ngumu zaidi kujifunza na kuchora.

• Una vitundo na vipimo vingi vigumu kuliko mtandao wa mtaani unaohitaji bidhaa sawa.

• Haawezi kutathminika kwa kutumia mesh analysis au nodal analysis, ambazo zinazotumika tu kwa mitandao ya mtaani.

Jinsi Kutathmini Mitandao ya Mtaani na Asili?

Kutathmini mitandao ya mtaani na asili, tunaweza kutumia njia ya mfumo wa current, ambayo ni muhimu kwa sheria ya kirchoff ya voltage (KVL). Njia ya mfumo wa current ina hatua zifuatazo:

1. Tafuta vitundo vyote katika mtandao. Vitundo ni njia yoyote yenye mzunguko usio na mzunguko mwingine yenyewe ndani yake. Vitundo vya mtaani vyanaweza kuwa mesh (vitendo vya mtaani vya mtaani vya mtaani vya mtaani vya mtaani vya mtaani vya mtaani vya mtaani vya mtaani vya mtaani vya mtaani vya mtaani vya mtaani vya mtaani vya mtaani vya mtaani vya mtaani vya mtaani vya mtaani vya mtaani vya mtaani vya mtaani vya mtaani vya mtaani vya mtaani vya mtaani vya mtaani vya mtaani vya mtaani vya mtaani vya mtaani vya mtaani vya mtaani vya mtaani vya mtaani vya mtaani vya mtaani vya mtaani vya mtaani vya mtaani vya mtaani vya mtaani vya mtaani vya mtaani vya mtaani vya mtaani vya mtaani vya mtaani vya mtaani vya mtaani vya mtaani vya mtaani vya mtaani vya mtaani vya mtaani vya mtaani vya mtaani vya mtaani vya mtaani vya mtaani vya mtaani vya mtaani vya mtaani vya mtaani vya mtaani vya mtaani vya mtaani vya mtaani vya mtaani vya mtaani vya mtaani vya mtaani vya mtaani vya mtaani vya mtaani vya mtaani vya mtaani vya mtaani vya mtaani vya mtaani vya mtaani vya mtaani vya mtaani vya mtaani vya mtaani vya mtaani vya mtaani vya mtaani vya mtaani vya mtaani vya mtaani vya mtaani vya mtaani vya mtaani vya mtaani vya mtaani vya mtaani vya mtaani vya mtaani vya mtaani vya m......