የዲሲ ወረዳዎች | 5+ አስፈላጊ የትንተና ዘዴዎች

የውይይት ነጥቦች የዲሲ ወረዳዎች

1. የዲሲ ወረዳዎች መግቢያ
2. የኪርቾሆፍ ህጎች
3. የኪርቾፍ የአሁን ሕግ (KCL)
4. የኪርቾፍ የቮልቴጅ ህግ (KVL)
5. መስቀለኛ የቮልቴጅ ዘዴ
6. ሜሽ የአሁኑ ዘዴ
7. Loop ወቅታዊ ዘዴ
8. ከዲሲ ወረዳዎች ጋር የተያያዙ አንዳንድ ጠቃሚ ጥያቄዎች

የዲሲ ወረዳዎች መግቢያ

ዲሲ ማለት ቀጥታ ወቅታዊ ማለት ነው። የኃይል ምንጭ ደረጃ በጊዜ የማይለወጥ ከሆነ, ወረዳው እንደ ዲሲ ወረዳዎች ይባላል. የዲሲ ወረዳዎች ዋና የኃይል ምንጮች ባትሪዎች ወይም ተመሳሳይ ቋሚ ኃይል አቅራቢዎች ናቸው። ከ 5 ቮልት እስከ 24 ቮልት ክልል አላቸው. የወረዳውን የኢነርጂ ምልክት ሲመለከት አንድ ሰው መሆን አለመሆኑን መረዳት ይችላል። ኤሲ ወረዳ ወይም የዲሲ ወረዳዎች። ምልክቶቹ ከዚህ በታች ተሰጥተዋል.

የኪርቾሆፍ ህጎች

ጉስታቭ ሮበርት ኪርቾፍ የጀርመን ተወላጅ ታዋቂ የፊዚክስ ሊቅ ነበር። ከኤሌክትሪካል ዑደቶች ጋር በተገናኘ ያደረጋቸው ምርምሮች ለወረዳ ትንተና በጣም አስፈላጊ የሆኑትን ሁለት የመጀመሪያ ደረጃ ሰጥተውናል። እነዚህ ህጎች በተለምዶ የኪርቾፍ ህጎች በመባል ይታወቃሉ። የአሁኑንም ሆነ የቮልቴጅ ህጎችን አውጥቶ ነበር። እነሱ በሰፊው ይታወቃሉ – የኪርቾፍ የአሁን ሕግ እና የኪርቾፍ የቮልቴጅ ሕግ። እነዚህ ህጎች ለዲሲ መሰረታዊ ህጎች ናቸው። ወረዳዎች ትንታኔ.

የኪርቾፍ ህጎችን ከማጥናትዎ በፊት የአንጓዎች ፣ መጋጠሚያዎች ፣ loops ፣ ጥልፍልፍ ፣ ቅርንጫፎች ፣ ወዘተ መሰረታዊ የወረዳ ባህሪዎች ሊኖሩት ይገባል ። አንዳንድ ትርጓሜዎች ከዚህ በታች ተሰጥተዋል ። እባኮትን ለበለጠ የመጀመሪያ ደረጃ ቃላት የወረዳ ትንተና ጽሑፉን ይመልከቱ።

• መስቀለኛ መንገድ/መጋጠሚያዎች፡ በወረዳው ውስጥ ያለው መስቀለኛ መንገድ ወይም መስቀለኛ መንገድ የሁለት ወይም ከዚያ በላይ የቁጥር ክፍሎች መገናኛ ነጥብ በመባል ይታወቃል።
• ሉፕ በወረዳው ውስጥ ያለው ዑደት ከተወሰነ መስቀለኛ መንገድ ጀምሮ በማንኛውም የወረዳው ክፍል ውስጥ የሚሄድ እና የሚጠናቀቀው በተዘጋ መንገድ ነው ። መንገዱ ማንኛውንም የወረዳ ክፍል ለአንድ ጊዜ ብቻ መጓዙን የሚታወስ አንድ ነጥብ አለ. ሉፕ ከማንኛውም ሌላ የወረዳ ዑደት ጋር ሊያካትት ወይም ሊደራረብ ይችላል።
• ሜሽ Mesh ምንም መደራረብ በሌለው እና በውስጡ ምንም ሌላ ዑደት የማያካትት በወረዳው ውስጥ በተቻለ መጠን ትንሹ ዑደት ሊባል ይችላል።
• የኪርቾፍ የአሁን ህግ ብዙ ጊዜ እንደ የኪርቾፍስ የመጀመሪያ ህግ ወይም የኪርቾፍ መጋጠሚያ ህግ ተብሎ ይተረጎማል። እሱ የመስቀለኛ መንገድ ወይም መጋጠሚያ የአሁኑን እኩልታዎች ይመለከታል።
• የኪርቾፍ የቮልቴጅ ህግ ብዙ ጊዜ እንደ ሁለተኛው የኪርቾፍ ህግ ወይም የኪርቾፍ ሉፕ ህግ ተብሎ ይተረጎማል። የ loop የቮልቴጅ እኩልታዎችን ይመለከታል።

የኪርቾፍ የአሁን ሕግ (KCL)

"አሁን ያለው የኪርቾፍ ህግ የመጪውን ጅረት ወደ መስቀለኛ መንገድ ማጠቃለል ከአንጓው የሚወጣውን ጅረት ከማጠቃለል ጋር እኩል ነው ይላል።"

በሒሳብ የሚከተለው ቀመር ተብሎ ሊገለጽ ይችላል።

∑I_in = ∑ አይ_ውጭ

ከላይ ካለው ምስል, ዥረቶችን ማየት እንችላለን I₁ እና እኔ₄ እኔ ሳለ ወደ መስቀለኛ መንገድ እየመጡ ነው₂ እና እኔ₃ የወጪ ሞገዶች ናቸው። ስለዚህ፣ በኪርቾሆፍ የአሁን ህግ መሰረት እንዲህ ብለን መፃፍ እንችላለን-

I₁ + እኔ₄ = እኔ₂ + እኔ₃

ወይም፣ I₁ + እኔ₄ - እኔ₂ - እኔ₃ = 0

የፅንሰ-ሀሳብ ፍተሻ፡ ለቅርንጫፍ I የአሁኑ ዋጋ ምን ያህል ይሆናል።₅? እኔ ከሆነ₁= 2 mA, I₂= 1 mA, I₃= 4 mA, I₄= 1 mA እና I₆= 2 ሚ.ኤ.

መፍትሔው ምንድን ነው? የዚህ ዓይነቱን የዲሲ ወረዳዎች ችግር ለመፍታት በመጀመሪያ የሚፈለገውን መስቀለኛ መንገድ ይፈልጉ። ከዚያም መጪውን እና የሚወጡትን ወቅታዊ ክፍሎችን ይለያዩ. ከዚያም አሁን ያለውን የኪርቾሆፍን ህግ ተግብር እና መፍትሄውን እወቅ።

መጪ ጅረቶች I ናቸው።₁, እኔ₃, እኔ₄.

የወጪ ጅረቶች እኔ ናቸው።₂, እኔ₅, እኔ₆.

የጎደለው አካል I ነው₅, ይህም ወጪ ነው.

አሁን፣ ከKCL፣ ያንን እናውቃለን -∑I_in = ∑ አይ_ውጭ

ስለዚህ እኛ መጻፍ እንችላለን-

I₁ + እኔ₃ + እኔ₄ = እኔ₂ + እኔ₅ + እኔ₆

ወይም፣ I₅ = እኔ₁ + እኔ₃ + እኔ₄ - እኔ₂ - እኔ₆

ወይም፣ I₅ = 2 mA + 4 mA + 1 mA - 1 mA - 2 mA

ወይም፣ I₅ = 4 ሚ.ኤ

የኪርቾፍ ቮልቴጅ ህግ (KVL)

ኪርቾፍስ የቮልቴጅ ህግ በወረዳው ዑደት ዙሪያ ያለው ቮልቴጅ ከዜሮ ጋር እኩል ሲሆን የቮልቴጅ ጠብታ የአልጀብራ ድምር በእያንዲንደ ቅርንጫፍ ሉፕ ውስጥ ዜሮ ነው.

በሒሳብ የሚከተለው ቀመር ተብሎ ሊገለጽ ይችላል።

Σ V_n = 0

V_n በ n ኤለመንቶች ወይም በ loop ቅርንጫፍ ዙሪያ ያለውን ቮልቴጅ ይወክላል.

ከላይ ካለው ምስል, እኛ መጻፍ እንችላለን-

V_AB + ቪ_BC + ቪ_CD + ቪ_DA = 0

የኪርቾሆፍ የቮልቴጅ ህግ ጥቂት ባህሪያት አሉት. ጥቂቶቹ፡-

• ወረዳን በሚተነትኑበት ጊዜ መንገድዎን በመስቀለኛ መንገድ ከጀመሩ፣በመንገድዎ ላይ ምንም አይነት ሌላ ዑደት አያካትቱ፣እና መንገድዎን በተመሳሳይ መስቀለኛ መንገድ ያጠናቅቁ፣በዚያ መንገድ ያለው የቮልቴጅ ድምር ዜሮ ይሆናል።
• መንገዱ በማንኛውም አቅጣጫ ሊሆን ይችላል; በሰዓት አቅጣጫ ወይም በተቃራኒ ሰዓት አቅጣጫ ያለው መንገድ የኪርቾሆፍ የቮልቴጅ ህግን አይጎዳውም.
• የተለመደው ውስብስብ ዑደት ብዙ ቀለበቶች ሊኖሩት ይችላል. KVL ለእያንዳንዱ እና ለሁሉም የወረዳው ዑደት የሚሰራ ነው።

መስቀለኛ የቮልቴጅ ዘዴ

መስቀለኛ መንገድ የኤሌክትሪክ ኃይል መጠን ዘዴ የዲሲ ወረዳን ለመተንተን ሌላ ጠቃሚ ዘዴ ነው. አሁን ካለው የኪርቾፍ ህግ የተወሰደ ነው። SPICE - የሲሙሌተር ሶፍትዌር ይህን ዘዴ ይዟል. እንደ እውነቱ ከሆነ, ይህ ዘዴ መላውን ወረዳ ለመተግበር እና ለመተንተን የበለጠ ምቹ ነው. ዘዴውን መጠቀም ከፈለግን ከኪርቾፍ የቮልቴጅ ህግን ለማስወገድ ይረዳናል.

• የመስቀለኛ መንገድ ቮልቴጅ፡ የመስቀለኛ ቮልቴጅ ለኖድ ቮልቴጅ ዘዴ የሚያስፈልገው ጽንሰ-ሐሳብ ነው. ይህ በሁለት አንጓዎች መካከል ሊኖር የሚችለው ልዩነት ተብሎ ሊገለጽ ይችላል.

ለመከተል የሚከተሉትን እርምጃዎች ይከተሉ: የመስቀለኛ መንገድ የቮልቴጅ ዘዴ ከዚህ በታች የተዘረዘሩትን ደረጃዎች በመከተል በዲሲ ወረዳዎች ላይ ሊተገበር ይችላል.

• የማጣቀሻ መስቀለኛ መንገድ ይምረጡ። በአብዛኛዎቹ ሁኔታዎች የመሬቱ መስቀለኛ መንገድ ይመረጣል.
• ሁሉንም የወረዳውን አንጓዎች ስም ይስጡ።
• ቀላል በሚመስሉ አንጓዎች ይጀምሩ. ከማጣቀሻ መስቀለኛ መንገድ ጋር የተገናኘው የኃይል ምንጭ (በተሻለ የቮልቴጅ ምንጭ) መስቀለኛ መንገድ የበለጠ ምቹ ይሆናል.
• አሁን ለእያንዳንዱ መስቀለኛ መንገድ የKirchhoffን ህግ ተግብር። እንዲሁም የ hm ህግን ስሌት ያድርጉ.
• ለሁሉም የመስቀለኛ ቮልቴጅ መፍትሄዎችን ይፈልጉ.
• ማንኛውንም እወቅ የወረዳው ወቅታዊ በኦም ህግ እርዳታ.

ሜሽ የአሁኑ ዘዴ

የሜሽ አሁኑ ዘዴ ሌላው ለዲሲ ወረዳ ትንተና ውጤታማ ዘዴ ነው። እሱ የመጣው ከኪርቾፍ የቮልቴጅ ህግ ነው፣ እና “Loop current method” የሚባል አዲስ ዘዴ ከዚህ ዘዴ የተገኘ ነው። የ 2E የወረዳ እኩልታዎችን መፍታት ስለማይፈልግ ከሌሎች የወረዳ ትንተና ዘዴዎች የበለጠ ጥቅም አለው (E ለወረዳው አካላት ብዛት)። ይህንን ዘዴ ማጥናት ስለ loops እና meshes ጽንሰ-ሀሳብ በቂ የሆነ ግንዛቤ ያስፈልገዋል።

• Loop current፡ Loop current ለዚህ ዘዴ የሚያስፈልገው ፅንሰ-ሃሳብ ነው። በወረዳው ውስጥ በማንኛውም ሉፕ ወይም መረብ በኩል እንደ አሁኑ ይገለጻል።
• የሱፐርፖዚሽን መርህ፡- ሱፐርፖዚሽን ለአጠቃላይ መደመር ይቆማል። እዚህ ላይ የሱፐርፖዚሽን መርህ ትክክለኛውን የአሁን ኤለመንት ለማግኘት የ loop currents በአንድ ላይ መደመር እንደሚቻል ይገልጻል።
• መስመራዊነት፡ የመስመራዊ ባህሪያት የሱፐርላይዜሽን መርህ ለመጠቀም ይረዳሉ. መስመራዊነት ቮልቴጅን በቋሚ ማባዛት እና የአሁኑን የተባዛውን ምርት እንደ ቋሚ እያገኘ ነው።

ለመከተል የሚከተሉትን እርምጃዎች ይከተሉ: ከዚህ በታች የተጠቀሱትን ደረጃዎች በመከተል የሜሽ አሁኑን ዘዴ መጠቀም ይቻላል.

• መረቦቹን ምልክት ያድርጉ (የወረዳው ክፍት መስኮቶች በመባል ይታወቃሉ)።
• የተወሰነ ቋሚ የአሁኑን አቅጣጫ (በሰዓት አቅጣጫ ወይም በተቃራኒ ሰዓት አቅጣጫ) ምረጥ, ሁሉም ለእያንዳንዱ ጥልፍልፍ የሚተገበሩ ናቸው. እንዲሁም የአሁኑን ተለዋዋጮች ለእያንዳንዱ መረብ ይስጡ።
• ለእያንዳንዱ ጥልፍልፍ የኪርቾፍ የቮልቴጅ ህግን ይተግብሩ እና እኩልታዎችን ይፃፉ።
• ለሁሉም የሜሽ እኩልታዎች የተገኘውን ስርዓት አስላ።
• የኦም ህግን በመጠቀም የተፈለገውን የአሁኑን እና የቮልቴጅ ክፍሎችን ይወቁ.

የአሁኑን ዘዴ ይቀይሩ

የ Loop current ዘዴ የተዘመነ የሜሽ የአሁን ዘዴ ነው ማለት እንችላለን። ይህ ዘዴ ታዋቂ እና እቅድ ላልሆኑ ወረዳዎች አጋዥ ነው.

ለመከተል የሚከተሉትን እርምጃዎች ይከተሉ: የ loop current ዘዴ ከዚህ በታች የተጠቀሱትን ደረጃዎች በመጠቀም የዲሲ ወረዳዎችን ለመተንተን ጥቅም ላይ ሊውል ይችላል።

• መረቦቹን ምልክት ያድርጉ (የወረዳው ክፍት መስኮት በመባል ይታወቃል)። እንዲሁም, ቀለበቶችን ይለዩ.
• የተወሰነ ቋሚ የአሁኑን አቅጣጫ ይምረጡ (በሰዓት አቅጣጫ ወይም በተቃራኒ ሰዓት አቅጣጫ) ፣ ይህም ሁሉም ለእያንዳንዱ ጥልፍልፍ ይተገበራል። እንዲሁም የአሁኑን ተለዋዋጮች ለእያንዳንዱ ጥልፍልፍ ወይም ቀለበቶች ይስጡ።
• ለሁሉም የሜሽ እና የሉፕ ወቅታዊ እኩልታዎች የተገኘውን ስርዓት አስላ።
• የኦም ህግን በመጠቀም የሚፈለገውን የቮልቴጅ እና የአሁኑን አካል ይወቁ.  

ከዲሲ ወረዳዎች ጋር የተያያዙ አንዳንድ ጠቃሚ ጥያቄዎች

1. አሁን ካለው የኪርቾፍ ህግ በስተጀርባ ያለው ዋና ሀሳብ ምንድን ነው?

መልስ: Tአሁን ካለው የኪርቾፍ ህግ በስተጀርባ ያለው ዋና ሀሳብ ክስ በአንድ ጊዜ ሊጠራቀም አይችልም የሚለው ጽንሰ ሃሳብ ነው።

2. የኪርቾፍ ህጎችን አንዳንድ ገደቦችን ይፃፉ።

መልስ: የኪርቾሆፍ ሁለቱም ህጎች አንዳንድ ገደቦች አሏቸው። ከዚህ በታች ተዘርዝረዋል.

• አሁን ያለው የኪርቾሆፍ ህግ ተቆጣጣሪዎች እና ሽቦዎች ለአሁኑ ፍሰት ብቸኛው ሚዲያ ናቸው ከሚል ግምት ጋር ይመጣል። እንደ እውነቱ ከሆነ, በከፍተኛ-ድግግሞሽ ወረዳዎች ውስጥ, መደበኛ መቆጣጠሪያዎች በሚሰሩበት ጊዜ በክፍት ወረዳዎች ውስጥ ያለውን የአሁኑን ፍሰት መመልከት እንችላለን. ማሰራጫ መስመሮች.

• የኪርቾሆፍ የቮልቴጅ ህግ እያንዳንዱ የወረዳው የተዘጋ ዑደት ከማግኔቲክ ፊልዱ፣ በተለይም ከተለዋዋጭ መግነጢሳዊ መስክ ተጽእኖ ነፃ ይሆናል ከሚል ግምት ጋር ይመጣል። ነገር ግን, በከፍተኛ-ድግግሞሽ ወረዳዎች ውስጥ, ይህ ሁኔታ አይረካም.

3. የመስቀለኛ መንገድ ትንተና በሃይል ጥበቃ ህግ ላይ የተመሰረተ ነው - የተሰጠው ዓረፍተ ነገር እውነት ወይም ውሸት መሆኑን ይግለጹ.

መልስ: ውሸት። የመስቀለኛ መንገድ ትንተና በኪርቾፍ ወቅታዊ ህግ ላይ የተመሰረተ ነው፣ እና እንዲሁም የኪርቾፍ የመጀመሪያ ህግ ክሶችን ለመጠበቅ ይደግፋል እንጂ ጉልበትን አይደግፍም።

4. የኃይል ምንጮቹ በትይዩ ከተገናኙ በወረዳው ፍሰት ላይ ምን ተጽእኖ ይኖረዋል?

መልስ: የጠቅላላው የወረዳ ፍሰት ይጨምራል።