24 | 11 | 2017
Друзья
Главное меню
Смотри
Статистика
Пользователи : 1
Статьи : 2824
Просмотры материалов : 7912957

Посетители
Рейтинг@Mail.ru
Советую
Online
  • [Bot]
  • [Mail.Ru]
  • [Yahoo]
Сейчас на сайте:
  • 50 гостей
  • 3 роботов
Новые пользователи:
  • Administrator
Всего пользователей: 1
RSS
Подписка на новости
Анализ компонентов провал PDF Печать E-mail
Автор: Administrator   
17.06.2012 17:17

Анализ компонентов провал

"Я считаю, что я понимаю, уравнение, когда я могу предсказать свойства ее решений, фактически не ее решение».

Дираком, физика

Существует много правды в том, что цитата из Дирака. С незначительными изменениями, я могу продлить его мудрость электрических цепей, сказав: "Я считаю, что я понимаю, схема, когда я могу предсказать примерный воздействия различных изменений, внесенных в него не выполняя никаких расчетов".

В конце последовательной и параллельной схем главе мы кратко рассмотрели, как схемы могут быть проанализированы в качественный, нежели количественный образом. Строительство это умение является важным шагом к становлению опытным устранения неполадок в электрических цепях. Если у вас есть полное понимание того, как какой-либо сбой повлияет на схему (то есть вам не придется выполнять любые арифметические, чтобы предсказать результат), то это будет гораздо легче работать наоборот: выявлением источника неприятностей, оценку того, как схема поведения.

Кроме того, показано в конце последовательной и параллельной схем глава была, как таблица метод работает также и для оказания помощи анализа отказов, как и для анализа здоровой схемы. Мы можем взять эту технику на один шаг дальше и адаптировать ее для общего качественного анализа. Под «качественным» я имею в виду работу с символов, представляющих "увеличение", "уменьшить", и "то же", а не точные цифры. Мы все еще ​​можем использовать принципы последовательной и параллельной схем и понятий закон Ома, мы будем использовать символические качества, а не числовой величины. Делая это, мы можем получить больше интуитивное "чувство" как для схем работы, а не опираясь на абстрактные уравнения, определение достижения Дирака "понимания".

Хватит говорить. Попробуем этот метод на реальном примере схемы и посмотреть, как это работает:

Это первый "запутанные" схемы мы расправил для анализа в предыдущем разделе. Так как вы уже знаете, как это особый контур сводится к серии и параллельных секций, я пропущу этот процесс и идти прямо к окончательной форме:

R 3 и R 4 параллельно друг с другом, то и R 1 и R 2. Параллельно эквиваленты R 3 / / R 4 и R 1 / / R 2 в ряд друг с другом. Выраженный в символической форме, общее сопротивление этой схемы заключается в следующем:



R Всего = (R 1 / / R 2) - (R 3 / / R 4)



Во-первых, мы должны сформулировать стол со всеми необходимыми строк и столбцов для этой схемы:

Далее, нам необходимо провал сценария. Давайте предположим, что резистор R 2 был на провал замкнуты. Будем считать, что все остальные компоненты сохраняют свои значения. Потому что мы будем анализировать эту схему качественно, а не количественно, мы не будем вставлять любые действительные числа в таблице. Для любых количествах без изменений после выхода компонентов из строя, мы будем использовать слово "же" представляют "без изменений, чем прежде." Для любого количества, которые изменились в результате выхода из строя, мы будем использовать стрелку вниз для "снижения" и стрелку вверх для «увеличения». Как обычно, мы начинаем с заполнения пробелов в таблице для индивидуального сопротивления и общего напряжения, наши "дали" значения:

Только "данное" значение, отличное от нормального состояния цепи R 2, которые мы сказали так и не удалось короткое (аномально низкое сопротивление). Все остальные начальные значения такие же, как они были раньше, в лице "же" записей. Все, что нам нужно сделать сейчас, это работа через закон Ома знакомые и последовательно-параллельного принципы, чтобы определить, что произойдет со всеми другими ценностями цепи.

Во-первых, мы должны определить, что происходит с сопротивлением параллельно подразделы R 1 / / R 2 и R 3 / / R 4. Если ни один, ни R 3 R 4 были изменены в сопротивление, то не будет их параллельное соединение. Однако, поскольку сопротивление R 2 снизилась в то время как R 1 осталась той же, их параллельное соединение должно уменьшаться сопротивление, а также:

Теперь мы должны выяснить, что происходит с полным сопротивлением. Эта часть очень просто: когда мы имеем дело только с одним компонентом изменений в схеме, изменение полного сопротивления будет находиться в том же направлении, изменение неисправный компонент. Это не означает, что величина изменения между отдельных компонентов и общая схема будет такой же, только направление изменения. Другими словами, если ни одного резистора уменьшается в цене, то общее сопротивление цепи должно уменьшаться, и наоборот. В этом случае, так как R 2 является единственным неисправного компонента, а ее сопротивление уменьшилось, общее сопротивление должно уменьшаться:

Теперь мы можем применить закон Ома (качественно) в Общий столбца в таблице. Учитывая тот факт, что общее напряжение остается неизменным и общее сопротивление уменьшилось, можно заключить, что общий ток должен возрастать (I = E / R).

В случае, если вы не знакомы с качественной оценки уравнения, как это работает. Во-первых, мы пишем уравнения, разрешенного относительно неизвестной величиной. В этом случае, мы пытаемся решить в текущем, учитывая, напряжение и сопротивление:

Теперь, когда наше уравнение в надлежащей форме, мы оцениваем, какие изменения (если таковые имеются) будут испытывать на "Я", с учетом изменений (ей) "Е" и "R":

Если знаменатель дроби уменьшается в цене, а числитель остается неизменным, то общая стоимость доли должна увеличиваться:

Таким образом, закон Ома (I = E / R) говорит нам, что ток (I) будет увеличиваться. Мы будем отмечать этот вывод в нашей таблице с "вверх" стрелка:

Со всеми сопротивление места заполнены в таблице, и все величины, определяемые в Всего столбца, мы можем перейти к определению других напряжений и токов. Зная, что общее сопротивление в этой таблице была результатом R 1 / / R 2 и R 3 / / R 4 в ряд, мы знаем, что значение общего тока будет таким же, как и в R 1 / / R 2 и R 3 / / R 4 (так как ряд компонентов один и тот же ток). Таким образом, если суммарный ток увеличился, то ток через R 1 / / R 2 и R 3 / / R 4 должен также увеличилась с провалом R 2:

По сути, что мы делаем здесь, с качественным использованием закона Ома и правила последовательного и параллельного схем ничем не отличается от того, что мы делали раньше, с цифры. На самом деле, его гораздо легче, потому что вы не должны беспокоиться о том, чтобы ошибки арифметические или нажатие клавиши калькулятора в расчет. Вместо этого вы просто упор на принципы, лежащие в уравнениях. С нашей таблице, мы видим, что закон Ома должен быть применим к R 1 / / R 2 и R 3 / / R 4 колонки. Для R 3 / / R 4, мы рассчитываем, что происходит с напряжением, при увеличении тока и изменения сопротивления. Интуитивно, мы видим, что это должно привести к увеличению напряжения на параллельно соединенных R 3 / / R 4:

Но как мы можем применить формулу закона Ома же (E = IR) для R 1 / / R 2 колонки, где мы имеем сопротивление уменьшается и ток увеличивается? Это легко определить, если только одна переменная меняется, как это было с R 3 / / R 4, но с двумя переменными передвигаться и без определенного номера работать, закон Ома не будет большой помощью. Однако, есть еще одно правило, мы можем применить горизонтально, чтобы определить, что происходит с напряжения R 1 / / R 2: правила для напряжения в ряд схем. Если напряжения на R 1 / / R 2 и R 3 / / R 4 добавить до равняться общему (батареи) напряжение, и мы знаем, что R 3 / / R 4 напряжение увеличилось в то время как общее напряжение осталась той же, то напряжения R 1 / / R 2 должен снизилась с изменением значения сопротивления R 2 автора:

Теперь мы готовы приступить к некоторым новых столбцов в таблице. Зная, что R 3 и R 4 включают параллельно подраздел R 3 / / R 4, и зная, что напряжение распределяется поровну между параллельными компонентами, увеличение напряжения видели через параллельное соединение R 3 / / R 4 также следует рассматривать через R 3 и R 4 по отдельности:

То же самое касается R 1 и R 2. Снижение напряжения видели через параллельно соединенных R 1 и R 2 будет видно через R 1 и R 2 по отдельности:

Применение закона Ома вертикально этих столбцов с неизменной ("то же") значения сопротивления, мы можем сказать, что ток будет сделать с помощью этих компонентов. Увеличение напряжения на неизменном сопротивление приводит к увеличению тока. И наоборот, снижение напряжения на неизменном сопротивления приводит к снижению тока:

И вновь мы оказываемся в ситуации, когда закон Ома не может помочь нам: для R 2, напряжения и сопротивления снизился, но не зная, сколько каждый изменилось, мы не можем использовать I = E / R формула качественно определить в результате изменения тока. Тем не менее, мы все еще ​​можем применять нормы и ряд параллельных цепей по горизонтали. Мы знаем, что ток через R 1 / / R 2 параллельно соединенных возросла, и мы также знаем, что ток через R 1 снизилась. Одно из правил параллельной схемы является то, что общий ток равен сумме токов отдельные отрасли. В этом случае ток через R 1 / / R 2 равен ток через R 1 добавляется к текущему через R 2. Если ток через R 1 / / R 2 возросла, а ток через R 1 снизилась, ток через R 2 должны быть увеличены:

И с этим, наша таблица качественных значений стоит завершить. Данное упражнение может показаться трудоемким в связи с все подробные комментарии, но сам процесс может быть выполнен очень быстро с некоторой практикой. Важно понимать здесь в том, что общая процедура мало отличается от количественного анализа: начинать с известными значениями, а затем приступить к определению полного сопротивления, то суммарный ток, а затем передавать данные тока и напряжения, как это предусмотрено правилами серии и параллельных цепей в соответствующие столбцы.

Несколько общих правил могут быть сохранены, чтобы помочь и / или проверить ход, когда идет такой анализ:

  • Для любого отказа одного из компонентов (замыкании), полное сопротивление всегда будет меняться в том же направлении (либо увеличение или уменьшение), а изменение сопротивления из строя компонентов.
  • При сбое компонента замкнут, его сопротивление всегда уменьшается. Кроме того, ток через него будет расти, и напряжение на нем может упасть. Я говорю «может», потому что в некоторых случаях оно останется таким же (пример: простой параллельный контур с идеальным источником питания).
  • При сбое компонента открытым, его сопротивление всегда увеличивается. Ток, проходящий через этот компонент будет уменьшаться до нуля, потому что это неполный электрическую цепь (не преемственности). Это может привести к увеличению напряжения на нем. То же самое исключение указанных выше относится и здесь: в простой параллельной цепи с идеальным источником напряжения, напряжение на открытом неисправный компонент останется неизменным.
 
Для тебя
Читай