సర్క్యూట్ టోపోలాజీలు-ప్రాథమిక భావనలు

ఎలక్ట్రికల్ సర్క్యూట్ అనేది పరికరాలు (మూలకాలు) మరియు వాటి కనెక్టింగ్ వైర్లు, దీని ద్వారా విద్యుత్ ప్రవాహం ప్రవహిస్తుంది. ఎలక్ట్రిక్ సర్క్యూట్ల యొక్క అన్ని అంశాలు పంచుకుంటాయి నిష్క్రియ మరియు చురుకుగా.

క్రియాశీల మూలకాలు వివిధ రకాల శక్తిని (యాంత్రిక, రసాయన, కాంతి, మొదలైనవి) విద్యుత్ శక్తిగా మారుస్తాయి. నిష్క్రియ పరికరాలలో, విద్యుత్ శక్తి ఇతర రకాల శక్తిగా మార్చబడుతుంది. క్రియాశీల మూలకాలను మూలాలు అని పిలుస్తారు, నిష్క్రియ వాటిని వినియోగదారులు లేదా రిసీవర్లు అంటారు.

సర్క్యూట్ సిద్ధాంతంలో, ఎలక్ట్రికల్ మూలకాల యొక్క ఆదర్శవంతమైన నమూనాలు పరిగణించబడతాయి. ఇది మూలకాల వివరణను వీలైనంత సులభం చేస్తుంది. మరింత సంక్లిష్టమైన, వాస్తవిక మూలకాలు ఆదర్శీకరించబడిన మూలకాల సమితి నుండి రూపొందించబడ్డాయి.

ఎలక్ట్రిక్ సర్క్యూట్ల యొక్క ప్రధాన నిష్క్రియ అంశాలు రెసిస్టర్ (రెసిస్టివ్ ఎలిమెంట్), ఇండక్టర్ (ఇండక్టివ్ ఎలిమెంట్) మరియు కెపాసిటర్ (కెపాసిటివ్ ఎలిమెంట్). ఇచ్చిన విలువ మరియు ఆకారం యొక్క వోల్టేజ్ మరియు కరెంట్‌ని ఉత్పత్తి చేయడానికి ఎలిమెంట్స్ ఎలక్ట్రిక్ సర్క్యూట్‌లో ఇన్‌స్టాల్ చేయబడతాయి (చూడండి — ఎలక్ట్రిక్ సర్క్యూట్ మరియు దాని మూలకాలు).

ఎలక్ట్రికల్ సర్క్యూట్లో శాఖలు మరియు నోడ్లు ఉంటాయి. శాఖ - ఇది విద్యుత్ వలయం (సర్క్యూట్) యొక్క విభాగం, దీని ద్వారా అదే కరెంట్ ప్రవహిస్తుంది. ఒక ముడి - మూడు లేదా అంతకంటే ఎక్కువ శాఖల కనెక్షన్. ఎలక్ట్రికల్ రేఖాచిత్రంలో, నోడ్ ఒక డాట్ ద్వారా సూచించబడుతుంది (Fig. 1).

అన్నం. 1. రేఖాచిత్రంలో నోడ్‌ను నిర్వచించండి

అవసరమైతే, రేఖాచిత్రం యొక్క నోడ్‌లు ఎగువ నుండి దిగువకు ఎడమ నుండి కుడికి లెక్కించబడతాయి.

అంజీర్ లో. 2 ప్రస్తుత iC ప్రవహించే రెసిస్టివ్-కెపాసిటివ్ శాఖను చూపుతుంది.

అన్నం. 2. రెసిస్టివ్-కెపాసిటివ్ శాఖ

ఒక శాఖకు మరొక నిర్వచనం ఇవ్వవచ్చు - ఇది రెండు ప్రక్కనే ఉన్న నోడ్‌ల మధ్య సర్క్యూట్ యొక్క విభాగం (అంజీర్ 2 లో నోడ్స్ (1) మరియు (2).

చైన్ ఎలక్ట్రికల్ సర్క్యూట్‌లో ఏదైనా క్లోజ్డ్ పాత్ ఉందా. షరతులతో కూడిన శాఖలతో సహా ఏదైనా శాఖల ద్వారా సర్క్యూట్ మూసివేయబడుతుంది, దీని నిరోధకత అనంతానికి సమానంగా ఉంటుంది.

అంజీర్ లో. 3 మూడు శాఖలను కలిగి ఉన్న బ్రాంచ్డ్ ఎలక్ట్రికల్ సర్క్యూట్‌ను చూపుతుంది.

అన్నం. 3. రెండు సర్క్యూట్లతో ఎలక్ట్రిక్ సర్క్యూట్

రేఖాచిత్రం మూడు సర్క్యూట్లను చూపుతుంది మరియు సర్క్యూట్ I అనంతమైన ప్రతిఘటన యొక్క శాఖ ద్వారా మూసివేయబడుతుంది. ఈ శాఖ వోల్టేజ్ tiLC గా సూచించబడుతుంది.

అంజీర్ సర్క్యూట్ కోసం. 3 నిజమైన లేదా షరతులతో కూడిన శాఖల ద్వారా మూసివేయబడిన అనేక లూప్‌లను కంపోజ్ చేయడం సాధ్యపడుతుంది, అయితే విద్యుత్ శబ్దం యొక్క గణన కోసం "స్వతంత్ర లూప్" అనే భావన ఉపయోగించబడుతుంది. స్వతంత్ర సర్క్యూట్ లూప్‌ల సంఖ్య ఎల్లప్పుడూ గణనకు అవసరమైన కనిష్టంగా సెట్ చేయబడుతుంది.

ఇండిపెండెంట్ సర్క్యూట్‌లు ఎల్లప్పుడూ మూసివేయబడతాయి, అయితే ఇన్ఫినిటీకి సమానమైన ప్రతిఘటన లేని శాఖలు, మరియు ప్రతి స్వతంత్ర సర్క్యూట్‌లో ఇతర సర్క్యూట్‌లలో చేర్చని కనీసం ఒక శాఖ ఉంటుంది. సంక్లిష్ట విద్యుత్ వలయాల కోసం, మీరు సర్క్యూట్ రేఖాచిత్రాన్ని ఉపయోగించి స్వతంత్ర సర్క్యూట్ల సంఖ్యను నిర్ణయించవచ్చు.

సర్క్యూట్ రేఖాచిత్రంలో సర్క్యూట్ యొక్క షరతులతో కూడిన ప్రాతినిధ్యం అంటారు, దీనిలో ప్రతి శాఖ ఒక లైన్ సెగ్మెంట్ ద్వారా భర్తీ చేయబడుతుంది. శాఖలలోని అంశాలు ప్రదర్శించబడవు. ఉదాహరణకు, FIG లో. 4 బ్రాంచ్ సర్క్యూట్ మరియు దాని రేఖాచిత్రాన్ని చూపుతుంది.

అన్నం. 4. బ్రాంచ్డ్ ఎలక్ట్రిక్ సర్క్యూట్: a — సర్క్యూట్ రేఖాచిత్రం, b — రేఖాచిత్రం

రేఖాచిత్రం యొక్క రేఖాచిత్రాన్ని రూపొందించడానికి, మీరు వాటిపై మూలకాలను పేర్కొనకుండా బ్రాంచ్ లైన్‌లతో నోడ్‌లను కనెక్ట్ చేయాలి. శాఖలు లెక్కించబడ్డాయి మరియు వాటిపై ప్రవాహాల దిశలు బాణాల ద్వారా సూచించబడతాయి. గ్రాఫ్‌కు భౌతిక అర్ధం లేదు, కానీ స్వతంత్ర ఆకృతుల సంఖ్య మరియు రకాన్ని నిర్ణయించడానికి ఉపయోగించవచ్చు. ఈ ప్రయోజనం కోసం, ఒక "గ్రాఫిక్ చెట్టు" సిద్ధం చేయబడింది.

గ్రాఫిక్ చెట్టు ఇది క్లోజ్డ్ లూప్ ఫలితాలు లేని విధంగా బ్రాంచ్‌ల ద్వారా కనెక్ట్ చేయబడిన నోడ్‌ల సర్క్యూట్ యొక్క గ్రాఫ్‌ను సూచిస్తుంది. గ్రాఫికల్ ట్రీని ప్రదర్శించడానికి అనేక ఎంపికలు ఉండవచ్చు. అంజీర్ లో. 5 FIG యొక్క సర్క్యూట్ కోసం రెండు సాధ్యమైన ఎంపికలను చూపుతుంది. 4.

అన్నం. 5. పథకం యొక్క గ్రాఫిక్ చెట్టు

గ్రాఫ్ చెట్టులో తప్పిపోయిన శాఖల సంఖ్య సర్క్యూట్ యొక్క స్వతంత్ర లూప్‌ల సంఖ్యకు సమానం. ఉదాహరణలో, ఇవి మూడు శాఖలు, మూడు స్వతంత్ర ఉచ్చులు. గ్రాఫ్ చెట్టు యొక్క నోడ్‌లను గ్రాఫ్ ట్రీలో పేర్కొనబడని శాఖలతో వరుసగా కనెక్ట్ చేయడం ద్వారా స్వతంత్ర లూప్‌ల ఆకృతీకరణను పొందవచ్చు. ఉదాహరణకు, అంజీర్‌లోని గ్రాఫ్ ట్రీ కోసం. 5, మరియు స్వతంత్ర ఆకృతులు అంజీర్‌లో చూపబడ్డాయి. 6.

అన్నం. 6. గ్రాఫ్ చెట్టు ద్వారా స్వతంత్ర ఆకృతులను నిర్ణయించడం

సర్క్యూట్‌ను లెక్కించడానికి స్వతంత్ర సర్క్యూట్‌లను కాన్ఫిగర్ చేయడానికి ఎంపిక ఎంపిక సర్క్యూట్ విశ్లేషణ సమయంలో నిర్వహించబడుతుంది. మీరు అటువంటి ఆకృతులను ఎన్నుకోవాలి, తద్వారా గణన సాధ్యమైనంత సులభం, అనగా. వ్యవస్థలో ఆధారిత సమీకరణాల సంఖ్య తక్కువగా ఉంటుంది.

టోపోలాజికల్ సమీకరణాలు ఒక సర్క్యూట్‌లో వోల్టేజ్‌లు మరియు కరెంట్‌ల మధ్య సంబంధాన్ని ఏర్పరుస్తాయి మరియు సమీకరణాల సంఖ్య మరియు రకం శాఖలలో ఏ అంశాలు చేర్చబడ్డాయనే దానిపై ఆధారపడి ఉండదు. టోపోలాజికల్ ఈక్వేషన్స్‌లో సమీకరణాలు ఉంటాయి కిర్చోఫ్ చట్టాల ప్రకారం.