Die Analyse elektrischer Schaltkreise ist unsere tägliche Aufgabe, einen elektrischen Schaltkreis zu lösen, um die benötigten Variablen zu erhalten. Die Analyse von Schaltkreisen hilft uns, die Werte von Spannung, Strom, Leistung und vielem mehr zu ermitteln.
Durch das Üben der Analyse elektrischer Schaltkreise lernen wir zunächst grundlegendere Dinge, bevor wir direkt mit der Analyse eines elektrischen Schaltkreises beginnen.
Was ist eine Schaltungsanalyse in der Elektrotechnik?
Wer sich für eine Karriere als Elektroingenieur entscheidet, muss sich intensiv mit Elektrotechnik befassen. Das Hauptfach Elektrotechnik umfasst viele Bereiche wie Hochspannung, Niederspannung, Kommunikation, Installation, Schutz und Sicherheit und viele mehr.
Wofür Sie sich auch entscheiden, wir beginnen alle mit dem grundlegendsten und allgemeinsten Thema. Es ist die Analyse elektrischer Schaltkreise.
Aber wie oben gesagt, müssen wir uns mit den Elementen eines elektrischen Schaltkreises vertraut machen. Zunächst einmal gibt es zwei Arten von elektrischen Schaltkreisen, je nachdem, welche Art von Quelle den Schaltkreis versorgt.
Ein Gleichstromkreis (DC) ist ein Schaltkreis, der von einer Gleichspannungs- oder Gleichstromquelle versorgt wird. Im Gegensatz dazu ist ein Wechselstromkreis (AC) ein Schaltkreis, der von einer Wechselspannungs- oder Wechselstromquelle versorgt wird.
Egal, ob es sich um einen Gleich- oder Wechselstromkreis handelt, sie haben immer noch dieselben aktiven und passiven Elemente, die zum Aufbau eines elektrischen Schaltkreises verwendet werden.
Darüber hinaus gelten alle elektrotechnischen Schaltkreis Analysen, die auf einen Gleichstromkreis angewendet werden, auch für einen Wechselstromkreis.
Analyse elektrischer Schaltkreise
Die Analyse elektrischer Schaltkreise umfasst viele Methoden, Formen, geeignete Bedingungen und Ansätze. Einige Schaltkreise können mithilfe einer grundlegenden Analyse elektrischer Schaltkreise leicht analysiert werden, andere Schaltkreise müssen mithilfe einer erweiterten Analyse elektrischer Schaltkreise analysiert werden.
Aber denken Sie daran, dass eine erweiterte Schaltungsanalyse aus mehreren grundlegenden Schaltkreis Analysen in einer bestimmten Reihenfolge entsteht.
Sogar die grundlegendste Schaltkreis Analyse kann einen Schaltkreis effizient lösen. Beispielsweise wird das Ohmsche Gesetz fast immer verwendet, wenn wir einen Schaltkreis analysieren, da es die Beziehung zwischen Spannung, Strom und Widerstand oder Impedanz zeigt.
Die Kirchhoffschen Gesetze helfen uns, die Spannung oder den Strom an einem gewünschten Punkt in einem Schaltkreis einfach zu ermitteln, indem wir das Ohmsche Gesetz und ein grundlegendes Verständnis von Knoten, Zweig und Verbindung anwenden.
Wir werden die Kirchhoffschen Gesetze erneut verwenden, wenn wir einen Schaltkreis mit Knotenspannung und Maschenstrom analysieren.
Sowohl die Knotenspannung als auch der Maschenstrom können weiter optimiert werden, um einen speziellen Zustand eines Schaltkreises zu analysieren. Dabei handelt es sich um eine Superknotenanalyse und eine Super Maschenstromanalyse.
Für andere Ansätze können wir das Überlagerungstheorem und die Quellen Transformationsschaltung verwenden, wenn die Schaltung mehr als eine Quelle hat.
Die gesamte oben genannte Schaltungsanalyse wird erneut verwendet, um fortgeschrittenere Schaltungsanalysen zu unterstützen, wie beispielsweise:
Alle oben genannten Methoden können für die Analyse von Wechselstromkreisen und Gleichstromkreisen verwendet werden.
Außer den oben genannten Methoden zur Stromkreis Analyse müssen wir einen fortgeschritteneren mathematischen Ansatz verwenden, beispielsweise Übertragungsfunktion und Laplace-Transformation. Dies gilt insbesondere für die Analyse von Wechselstromkreisen, bei denen komplexe Zahlen im Spiel sind.
Die Analyse von Gleichstromkreisen ist ziemlich unkompliziert, da wir uns nicht mit Frequenz, Phase, komplexen Zahlen und anderen fortgeschrittenen mathematischen Theorien befassen müssen.
Elektrotechnische Schaltungsanalyse
Abgesehen von der Analyse elektrischer Schaltkreise, die wir verwenden können, gibt es zwei Arten elektrischer Schaltkreise. Ein Schaltkreis, der analoge Signale erzeugt, verarbeitet, empfängt und überträgt, wird als analoger Schaltkreis bezeichnet.
Im Gegensatz dazu verwendet ein digitaler Schaltkreis Logikgatter, um Signale in digitaler Form zu empfangen, zu verarbeiten und zu übertragen. Dieser Schaltkreis verwendet hauptsächlich Logikgatter, die aus gängigen elektronischen Komponenten gebaut werden können.
Während die oben besprochene Schaltkreis Analyse sowohl für analoge als auch für digitale Schaltkreise verwendet werden kann, sollte ein anderer Ansatz verwendet werden.
Analoge Schaltkreise verwenden hauptsächlich einen Operationsverstärker, während digitale Schaltkreise hauptsächlich Logikgatter und ICs verwenden. Dies erschwert uns die Verwendung herkömmlicher Schaltkreis Analysen. Wir werden später in einem anderen Beitrag darüber sprechen.
Lassen Sie uns zunächst alle kurz durchgehen.
Das Ohmsche Gesetz zeigt uns die Beziehung zwischen Spannung, Strom und Widerstand (oder Impedanz).
Die Kirchhoffschen Gesetze zeigen uns die Spannungen in einer Schleife und die Ströme in einen Knoten.
Die restliche Analyse wird in anderen Beiträgen behandelt, da sie zu lang sind, um richtig verstanden zu werden.
Darüber hinaus können wir die Schaltungsanalyse nutzen, um eine elektrische Filterschaltung zu erstellen und zu lernen, wie ein elektrisches Messgerät funktioniert.
Häufig gestellte Fragen
Was ist eine Stromkreis Analyse?
Bei der Stromkreis Analyse werden Spannungen, Ströme, Leistungen, Widerstände und viele andere Dinge in einem Stromkreis, der aus mehreren verbundenen Komponenten besteht, ermittelt und berechnet. Es kann grundlegende und fortgeschrittene Elemente zum Aufbau eines Stromkreises geben, und er hat viele Funktionen.
Welche Methoden gibt es zur Analyse von Stromkreisen?
Es gibt grundlegende und fortgeschrittene Stromkreis Analysen. Die Grundlagen und Grundprinzipien sind das Ohmsche Gesetz, die Kirchhoffschen Gesetze, die Knotenspannung und der Maschenstrom. Diese können zusammen verwendet werden, um fortgeschrittenere Analysen wie Thevenin und Norton zu bilden.
Wie analysiert man einen elektronischen Stromkreis?
Für die allgemeinen Schritte müssen Sie zunächst bestimmen, welche Stromkreis Analyse am besten funktioniert. Zweitens vereinfachen Sie den Stromkreis mit den bekannten Techniken in äquivalente Stromkreise. Drittens lösen Sie den äquivalenten Stromkreis, um die gewünschten Variablen im Stromkreis zu finden.