ӨМІРЛІКТІ ЖӘНЕ ҚАБЫЛДАУДЫ ҚОЛДАНУ

TINACloud қолданбасын шақыру үшін төмендегі Мысал тізбектерін таңдаңыз немесе Интерактивті тұрақты режимін таңдаңыз, оларды Интернетте талдау.
Мысалдарды өңдеңіз немесе өзіңіздің сұлбаларыңызды жасау үшін TINACloud-ке төмен шығындарға қол жеткізіңіз

ӨТКІЗДІК СИҚУЛАРДАҒЫ ҚҰРЫЛЫСЫ

КҮШІН ЖӘНЕ АҒЫМДАҒЫ БӨЛІМ

Алдыңғы тарауда көргеніміздей, кедергі мен кірісті тұрақты ток тізбектерінде қолданылатын ережелермен басқаруға болады. Осы тарауда біз осы ережелерді сериялы, параллель және қатар параллель айнымалы тізбектер үшін жалпы немесе эквивалентті кедергіні есептеу арқылы көрсетеміз.

Мысал 1

Келесі тізбектің эквивалентті кедергісін табыңыз:

R = 12 ом, L = 10 мГ, f = 159 Гц

Он-лайн талдау үшін жоғарыдағы тізімді басыңыз немесе осы сілтемені басыңыз Windows астында сақтау үшін басыңыз

Элементтер қатарда, сондықтан біз олардың күрделі кедергілерін қосу керек екенін түсінеміз:

Z_eq = Z_R + Z_L= R + j w L = 12 + j* 2 *p* 159 * 0.01 = (12 + j 9.99) ohm = 15.6 e^j^39.8^° ом.

Y_eq = 1 /Z_eq = 0.064 e^{- j 39.8}^° S = 0.0492 - j 0.0409 S

Біз бұл нәтижені импеданс өлшеуіштері мен Phasor диаграммасы арқылы суреттей аламыз
TINA v6. TINA-ның импеданс өлшегіші белсенді құрылғы болғандықтан және біз олардың екеуін қолданғымыз келетіндіктен, біз электр тізбектерін бір-біріне әсер етпейтіндей етіп реттеуіміз керек.
Біз бөліктің кедергісін өлшеу үшін тағы бір тізбекті жасадық. Бұл тізбекте екі метр бір-бірінің кедергісін «көрмейді».

The Анализ / айнымалы ток / Фазор диаграммасы командасы үш фазаны бір диаграммаға салады. Біз пайдаландық Автокөлік белгісі мәндерін қосу үшін пәрменін таңдаңыз Түзу диаграмма редакторының параллелограм ережесі үшін сызылған көмекші сызықтарды қосу туралы бұйрығы.

Бөлшектердің кедергісін өлшеуге арналған схема

Он-лайн талдау үшін жоғарыдағы тізімді басыңыз немесе осы сілтемені басыңыз Windows астында сақтау үшін басыңыз

Фазорлық диаграммада З._eq параллелограм ережесімен

Диаграммада көрсетілгендей, жалпы кедергі, Z_экв, комплексті нәтиже беретін вектор ретінде қарастыруға болады параллелограм ережесі күрделі импеданс Z_R және Z_Л.

Мысал 2

Осы параллель тізбектің эквивалентті кедергісін және кіруін табыңыз:

R = 20 ом, C = 5 mF, f = 20 кГц

Қабылдау:

Импеданс пайдаланатын Z_TOT= Z₁ Z₂ / (З₁ + Z₂ ) Параллельді импеданс үшін формула:

TINA көмегімен есептеулерді тексеріңіз Талдау мәзірі Түйіндік кернеуді есептеңіз. Сіз «Импеданс» өлшегішін нұқыған кезде, TINA кедергілер мен кіру мүмкіндіктерін ұсынады, алгебралық және экспоненциалды формаларда нәтиже береді.

TINA осы проблеманы шеше алатын тағы бір тәсілі - аудармашымен:

{TINA аудармашысының шешімі}
om: = 2 * pi * 20000;
Z: = Replus (R, (1 / j / om / C))
Z = [125.8545м-1.5815 * j]
Y: = 1 / R + j * om * C;
Y = [50m + 628.3185м * j]

#Python шешімі!
математиканы m ретінде импорттау
c ретінде импорт смат
#Алдымен лямбда көмегімен қосымшаны анықтаңыз:
Replus= ламбда R1, R2 : R1*R2/(R1+R2)
#Кешенді басып шығаруды жеңілдетуге мүмкіндік береді
Мөлдірлікті арттыру үшін #сандар:
cp= lambda Z : “{:.4f}”.format(Z)
om=2*c.pi*20000
Z=Replus(R,1/күрделі(0,1/om/C))
басып шығару(“Z=”,cp(Z))
Y=күрделі(1/R,om*C)
басып шығару(“Y=”,cp(Y))

Мысал 3

Осы параллель тізбектің эквивалентті кедергісін табыңыз. Ол 1-мысалдағыдай элементтерді қолданады:
R = 12 ом және L = 10 мГ, f = 159 Гц жиілігінде.

Параллель тізбектер үшін алдымен рұқсатты есептеу оңай:

Y_eq = Y_R + Y_L = 1 / R + 1 / (j*2*p*f * L) = 1 / 12 - j / 10 = 0.0833 - j 0.1 = 0.13 e^{-j 50}^° S

Z_eq = 1 / Y_eq= 7.68 e^{j 50}^° ом.

Он-лайн талдау үшін жоғарыдағы тізімді басыңыз немесе осы сілтемені басыңыз Windows астында сақтау үшін басыңыз

TINA осы проблеманы шеше алатын тағы бір тәсілі - аудармашымен:

{TINA аудармашысының шешімі}
f: = 159;
om: = 2 * pi * f;
Zeq: = replus (R, j * om * L);
Zeq = [4.9124 + 5.9006 * j]

#Python шешімі!
математиканы m ретінде импорттау
c ретінде импорт смат
#Алдымен лямбда көмегімен қосымшаны анықтаңыз:
Replus= ламбда R1, R2 : R1*R2/(R1+R2)
#Кешенді басып шығаруды жеңілдетуге мүмкіндік береді
Мөлдірлікті арттыру үшін #сандар:
cp= lambda Z : “{:.4f}”.format(Z)
f = 159
om=2*c.pi*f
Zeq=Replus(R,күрделі(1j*om*L))
басып шығару(“Zeq=”,cp(Zeq))

Мысал 4

R = 10 Ом, С = 4 болатын тізбектің кедергісін табыңыз mF және L = 0.3 мГ бұрыштық жиілікте w = 50 крада / с (f =) w / 2p = 7.957 кГц).

Z = R + j w L - j / wC = 10 + j 5*10⁴ * 3 * 10^-4 - j / (5 * 10⁴* 4 * 10^-6 ) = 10 + j 15 - j 5

Z = (10 + j 10) Ом = 14.14 е^j⁴⁵^° ohms.

Бөлшектердің кедергісін өлшеуге арналған схема

Он-лайн талдау үшін жоғарыдағы тізімді басыңыз немесе осы сілтемені басыңыз Windows астында сақтау үшін басыңыз

TINA арқылы жасалған пазорлық диаграмма

Жоғарыда келтірілген фазалық диаграммадан бастап, эквивалентті кедергіні табу үшін үшбұрыш немесе геометриялық құрылыс ережесін қолданайық. Біз құйрықты жылжытудан бастаймыз Z_Rұшына дейін Z_L.Содан кейін біз оның құйрығын жылжытамыз Z_C ұшына дейін Z_R. Енді нәтиже Z_eqполигонды бірінші құйрығынан бастап жабады Z_Rфасор және ұшында аяқталады Z_C.

Геометриялық құрылысын көрсететін фазалық диаграмма Z_eq

{TINA аудармашысының шешімі}
om: = 50к;
ZR: = R;
ZL: = om * L;
ZC: = 1 / Om / C;
Z: ZR + j * ZL-j * ZC;
Z = [10 + 10 * j]
abs (Z) = [14.1421]
radtodeg (арка (Z)) = [45]
{басқа жол}
Zeq: = R + j * om * L + 1 / j / om / C;
Zeq = [10 + 10 * j]
Абс (Zeq) = [14.1421]
fi: = арка (Z) * 180 / pi;
fi = [45]

#Python шешімі!
математиканы m ретінде импорттау
c ретінде импорт смат
#Кешенді басып шығаруды жеңілдетуге мүмкіндік береді
Мөлдірлікті арттыру үшін #сандар:
cp= lambda Z : “{:.4f}”.format(Z)
ом=50000
ZR=R
ZL=om*L
ZC=1/om/C
Z=ZR+1j*ZL-1j*ZC
басып шығару(“Z=”,cp(Z))
басып шығару(“abs(Z)= %.4f”%abs(Z))
басып шығару(“дәреже(доға(Z))= %.4f”%m.дәреже(c.фаза(Z)))
#басқа жол
Zeq=R+1j*om*L+1/1j/om/C
басып шығару(“Zeq=”,cp(Zeq))
басып шығару(“abs(Zeq)= %.4f”%abs(Zeq))
fi=c.phase(Z)*180/c.pi
басып шығару(“fi=”,cp(fi))

TINA көмегімен есептеулерді тексеріңіз Талдау мәзірі Түйіндік кернеуді есептеңіз. Импеданс өлшегішін нұқыған кезде, TINA импеданс пен кіру мүмкіндіктерін ұсынады, алгебралық және экспоненциалды формаларда нәтиже береді.

Электр тізбегінің кедергісі индуктор сияқты оң фазаға ие болғандықтан, біз оны деп атай аламыз индуктивті тізбек- ең болмағанда осы жиілікте!

Мысал 5

4-мысалдағы тізбектің тізбегін алмастыра алатын қарапайым серияларды табыңыз (берілген жиілікте).

Біз 4-мысалда желі екенін атап өттік индуктивті, сондықтан біз оны 4 Ом резистормен және 10 Ом индуктивті реакциямен қатарлармен алмастыра аламыз:

X_L = 10 = w* L = 50 * 10³L

® L = 0.2 градус

Есіңізде болсын, индуктивті реакция жиілікке тәуелді болғандықтан, бұл эквивалент тек сәйкес келеді бір жиілік.

Мысал 6

Параллель жалғанған үш компоненттің кедергісін табыңыз: R = 4 Ом, C = 4 mF, және L = 0.3 мГ, бұрыштық жиілікте w = 50 krad / s (f = w / 2p = 7.947 кГц).

Бұл параллель тізбек екенін ескере отырып, біз алдымен рұқсат алу үшін шешеміз:

1/Z = 1 / R + 1 / j w L + jwC = 0.25 - j / 15 +j0.2 = 0.25 +j 0.1333

Z = 1 / (0.25 + j 0.133) = (0.25 - j 0.133) /0.0802 = 3.11 - j 1.65 = 3.5238 e^{-j 28.1}^° ohms.

{TINA аудармашысының шешімі}
om: = 50к;
ZR: = R;
ZL: = om * L;
ZC: = 1 / Om / C;
Z: = 1 / (1 / R + 1 / j / ZL-1 / j / ZC);
Z = [3.1142-1.6609 * j]
abs (Z) = [3.5294]
fi: = radtodeg (арка (Z));
fi = [- 28.0725]

#Python шешімі!
математиканы m ретінде импорттау
c ретінде импорт смат
#Кешенді басып шығаруды жеңілдетуге мүмкіндік береді
Мөлдірлікті арттыру үшін #сандар:
cp= lambda Z : “{:.4f}”.format(Z)
#Лямбда арқылы қайталауды анықтаңыз:
Replus= ламбда R1, R2 : R1*R2/(R1+R2)
ом=50000
ZR=R
ZL=om*L
ZC=1/om/C
Z=1/(1/R+1/1j/ZL-1/1j/ZC)
басып шығару(“Z=”,cp(Z))
басып шығару(“abs(Z)= %.4f”%abs(Z))
fi=m.градус(c.фаза(Z))
басып шығару(“fi= %.4f”%fi)
#басқа жол
Zeq=Replus(R,Replus(1j*om*L,1/1j/om/C))
басып шығару(“Zeq=”,cp(Zeq))
басып шығару(“abs(Zeq)= %.4f”%abs(Zeq))
print(“degrees(arc(Zeq))= %.4f”%m.degrees(c.phase(Zeq))))

Аудармашы фазаны радианмен есептейді. Егер сіз градустық фазада болғыңыз келсе, радианнан градусқа 180-ге көбейту және бөлу арқылы өзгерте аласыз p. Осы соңғы мысалда сіз қарапайым жолды көресіз - аудармашының кіріктірілген функциясын, радтодегті қолданыңыз. Кері функция да бар, дегторад. Бұл желінің кедергісі конденсатор сияқты теріс фазаға ие екенін ескеріңіз, сондықтан біз бұл жиілікте - бұл сыйымдылық тізбегі.

4 мысалда біз үш пассивті компоненттерді қатарға орналастырдық, ал осы мысалда біз бірдей үш элементті параллель орналастырдық. Бір жиілікте есептелген эквивалентті кедергілерді салыстыру, олардың индуктивті немесе сыйымдылық сипаттамасынан мүлдем өзгеше екендігін көрсетеді.

Мысал 7

6 мысалдың параллель тізбегін алмастыра алатын қарапайым сериялы желіні табыңыз (берілген жиілікте).

Бұл желі теріс фазаға байланысты сыйымдылыққа ие, сондықтан біз оны резистор мен конденсатордың сериялы қосылысына ауыстыруға тырысамыз:

Z_eq = (3.11 - j 1.66) ohm = R_e -j / wC_e

Он-лайн талдау үшін жоғарыдағы тізімді басыңыз немесе осы сілтемені басыңыз Windows астында сақтау үшін басыңыз

R_e = 3.11 ом w* C = 1 / 1.66 = 0.6024

демек

R_e = 3.11 ом
C = 12.048 mF

Сіз, әрине, екі мысалда параллель тізбекті қарапайым параллель тізбекпен алмастыра аласыз

Мысал 8

F = 50 Гц жиіліктегі келесі күрделі тізбектің эквивалентті кедергісін табыңыз:

Он-лайн талдау үшін жоғарыдағы тізімді басыңыз немесе осы сілтемені басыңыз Windows астында сақтау үшін басыңыз

{TINA аудармашысының шешімі}
om: = 2 * pi * 50;
Z1: = R3 + j * om * L3;
Z2: = replus (R2,1 / j / om / C);
Zeq: = R1 + Replus (Z1, Z2);
Zeq = [55.469-34.4532 * j]
abs (Zeq) = [65.2981]
radtodeg (арка (Zeq)) = [- 31.8455]

#Python шешімі!
математиканы m ретінде импорттау
c ретінде импорт смат
#Кешенді басып шығаруды жеңілдетуге мүмкіндік береді
Мөлдірлікті арттыру үшін #сандар:
cp= lambda Z : “{:.4f}”.format(Z)
#Лямбда арқылы қайталауды анықтаңыз:
Replus= ламбда R1, R2 : R1*R2/(R1+R2)
om=2*c.pi*50
Z1=R3+1j*om*L3
Z2=Қайта(R2,1/1j/om/C)
Zeq=R1+Replus(Z1,Z2)
басып шығару(“Zeq=”,cp(Zeq))
басып шығару(“abs(Zeq)= %.4f”%abs(Zeq))
print(“degrees(arc(Zeq))= %.4f”%m.degrees(c.phase(Zeq))))

Біз бастамас бұрын стратегия қажет. Алдымен біз C және R2 эквивалентін Z-ге теңестіреміз_RC. Содан кейін, бұл Z._RC қатарға қосылған L3 және R3-ге параллель болса, біз олардың параллель қосылысының Z кедергісін есептейміз₂. Ақырында, біз Z есептейміз_eq Z сомасы бойынша₁ және Z.₂.

Мұнда Z-ді есептеу_RC: