ネットワーク(電気工学) – ウィキペディア

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理論的な電気工学では、1つを意味します 通信網 回路分析や回路合成などのシステム理論のフレームワーク内でモデル形成を提供する、電気回路の異なる複雑な数学モデル、またはそのような回路の一部。

電気ネットワークのグラフィック表現で使用できるさまざまなスイッチングシンボル
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電気コンポーネントのグラフィック表現は、抽象的な方法で回路図の形式です。モデル形成の一部として、より簡単な検査のための電気回路がその重要なコンポーネントとパラメーターに削減される場合、1つについても話します 交換回路 。削減の範囲は、モデル形成のエラーが大きすぎてはならないことを考えると、それぞれのアプリケーションによって決定されます。

ネットワークで張力とストリームの関係が線形である場合、線形(電気)ネットワークについて話します。さらに単純化することで、線形時間変数システムとも呼ばれる時間の不変ネットワークが可能になります。この場合、パラメーターは一時的な依存関係の対象ではなく、とりわけオーバーラップレートが適用されます。その結果、メッシュ電気プロセスや結び目の潜在的なプロセスなど、分析のためのさらなる体系的な方法を使用できます。

さまざまな単純なネットワークの例には、抵抗ネットワーク、電圧、電力分割、またはさまざまなフィルタートポロジ、電気ラインの形式のネットワークが含まれます。ネットワークの具体的な内部構造が関心がないが、外部への接続の動作のみがこのコンテキストでもゲートと呼ばれる場合、説明はこれらの接続の動作によって実行されます。 SO -Called Secondary Formは、重要な説明の形式です。

要件によっては、異なるネットワークモデルがあります。濃縮コンポーネントと分散コンポーネントを備えた2つのモデルを以下に示します。

集中要素を備えたネットワークモデル [ 編集 | ソーステキストを編集します ]

集中要素を備えたネットワークモデル、 英語 まとめ要素モデル 、決定的なパラメーターが濃縮される個々の要素を持つ電気回路について説明します。接続ラインは、理想的であると想定されています。すなわち、損失やその他の影響なしで想定されます。電気的束や磁束密度などのフィールドサイズは直接発生しません。ネットワークの物理的特性は、個々のコンポーネントのプロパティとパラメーターによって近似で示されており、このネットワークモデルのモデルの説明を簡素化します。とりわけ、Kirchhoffルールのコンテキスト(を含む。 メッシュ ノットルール )。濃縮要素の例には、理想的な抵抗器、コンデンサ、コイル、電圧、電源が含まれます。

数学的参照では、この単純化は、状態空間ディスプレイを有限の数のパラメーターに減らすことができます。部分微分方程式は、有限数のパラメーターを持つ通常の微分方程式に伝達されます。

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このモデルの妥当性と単純化は、条件が

満足しています。

l c{displaystyle l_ {c}}

ネットワークの特徴的な空間拡張について説明します。

l {displaystyle lambda}

ネットワークで発生する波長。モデルの許容性を確認するもう1つのオプションは、ネットワーク内の信号実行時間です。これらの信号の実行時間がアプリケーションで無視されている場合、ネットワークモデルは濃縮要素で使用できます。

特徴的な空間拡張があります

l c{displaystyle l_ {c}}

その中で発生する波長のサイズのネットワーク

l {displaystyle lambda}

遷移は流動的であり、モデルのエラーの増加によって特徴付けられるため、ネットワークモデルは分散要素に転送する必要があります。

分散要素を備えたネットワークモデル [ 編集 | ソーステキストを編集します ]

そのラインカバーを備えたインフィニティベースのラインのネットワークモデル

分散要素を備えたネットワークモデル、 英語 分散要素モデル 、またはとして トランスミッションラインモデル 記述されている、無限に小さい電気回路で、ラインカバーの形で空間的に「塗りつぶされた」コンポーネントの電気回路を説明しています。発生するカバーは、R ‘をカバーする抵抗、C’をカバーする容量、インダクタンスライナー、および導出です。ネットワーク内の接続ラインは、これらの空間的に分布したカバーからモデル化されており、ラインはもはや理想とは想定されていません。集中要素を使用したより単純なネットワークモデルとは対照的に、Kirchhoffルールなどの単純化に基づく手順はもはや適用できなくなります。代わりに、システムの説明は部分微分方程式を介して行われます。濃縮コンポーネントを備えた回路図のグラフィカルな表現は、一般的にはもはや不可能です。

このモデルの使用は、とりわけ、電信方程式のコンテキストで表されるため、ライン理論です。このネットワークモデルの使用は、特徴的な拡張を伴う小さな空間構造にも使用できます

l c{displaystyle l_ {c}}

波長が発生する場合は必要です

l {displaystyle lambda}

ほぼ同じサイズ以下。このケースは、高周波数の外観と同義です。このため、ネットワークモデルは、ストリップラインのモデリングなど、高周波技術の領域に分散要素で使用されます。

さまざまなネットワークモデルに加えて、電気ネットワークの物理的関係は、マックスウェル方程式と電気力学の材料方程式に基づいて、電界や磁気河川密度などのフィールドサイズを使用して、フィールド理論を使用して記述することもできます。発生する部分的な微分方程式は、通常、いくつかの問題を除いて、もはや分析的に溶解できなくなる可能性があります。有限要素メソッドなどの数値ソリューション手順が使用されます。

  • Karlküpfmüller、Wolfgang Mathis、Albrecht Reibiger: 理論的な電気工学と電子機器 。第18版。 Springer、2008、ISBN 978-3-540-78589-7、第4章。

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