logo elektroda
logo elektroda
X
logo elektroda
REKLAMA
REKLAMA
Adblock/uBlockOrigin/AdGuard mogą powodować znikanie niektórych postów z powodu nowej reguły.

Jak utworzyć macierz E11, E22, E33 w metodzie wyznacznikowej?

cichowski 11 Sty 2007 23:08 2468 7
REKLAMA
  • #1 3435658
    cichowski
    Poziom 11  
    Posty: 6
    Witam wszystkich :). Mam takie zadanko i muszę je rozwiązac metoda wyznacznikową (za pomocą macierzy). Ale mam problem z utworzeniem macierzy E11 E22 E33 .Jak mam podstawic E33 skoro go nie ma . Czy trzeba podstawic za E33 -0??Macierz prądową i rezystancyjną juz utworzyłem .
    Załączniki:
    • Dok1.doc (26.5 KB) Musisz być zalogowany, aby pobrać ten załącznik.
  • REKLAMA
  • #2 3436038
    Quarz
    Poziom 43  
    Posty: 14357
    Pomógł: 1646
    Ocena: 626
    Witam,
    narysowałeś ten schemat, jak niżej, by sobie utrudnić robotę, czy został on Tobie narzucony?

    Jak utworzyć macierz E11, E22, E33 w metodzie wyznacznikowej?

    jeśli nic nie można uprościć (zewrzeć węzły o gałęziach z zerowymi rezystancjami), to patrzymy na zapis po lewej stronie (opisy na czerwono) i wtedy mamy:
    węzłów; w (A, B, C, D, E), w =5,
    gałęzi; g (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8), g =8.
    W zależności od tego jaką metodę rozwiązania tego obwodu wybierzemy, wynikać będzie ilość układu równań jakie należy rozwiązać.
    Zacznijmy od Praw Kirrchhoffa. Na pierwsze prawo Kirchhoffa można utworzyć;
    w - 1 równań, równanie dla ostatniego węzła, jest równaniem zależnym i można je otrzymać poprzez dodanie do siebie stronami wcześniejsze w - 1 równań.
    Gałęzi w obwodzie jest g, czyli tyle też jest niewiadomych (poszukiwanych) wartości prądów gałęziowych.
    Wobec tego, na drugie Prawo Kirchhoffa należy ułożyć pozostałe o równań:
    o = g - (w - 1).
    Mamy więc;
    w - 1 =5-1=4, oraz;
    o = g - (w - 1) =8-(5-1)=4.
    Tyle też równań należy ułożyć na Metodę Prądów Oczkowych (MPO).
    W jednej i drugiej metodzie istotny jest wybór oczek w taki sposób, by każde oczko zawierało gałąź własną.
    Gałąź własna oczka, jak sama nazwa wskazuje, to taka gałąź która należy tylko do danego oczka.
    Ten wybór jest istotny, ponieważ tylko wtedy otrzymamy niezależny układ równań do rozwiązania, czyli rozwiązanie (znalezione prądy gałęziowe) będzie jednoznacznie.
    Jakby na to nie patrzeć, to nawet dla MPO, gdzie należy rozwiązać układ równań czwartego stopnia (o=4), nie jest to takie proste (do trzeciego stopnia rozwiązując Metodą Wyznaczników te ostanie łatwo można znaleźć korzystając z Metody Sarrusa).
    Dlatego też lepiej jest zewrzeć dla dokonania obliczenia rozpływu prądów węzły połączone (węzły rozniesione) gałęziami o zerowej wartości rezystancji.
    Tu, jak zaznaczyłem na zielono, można zewrzeć ze sobą węzły; A z B, oraz; D z E.
    Otrzymujemy wtedy odpowiednio węzły; (a, b, c) w =3, oraz gałęzie; (1, 2, 3, 4, 5) g =5, należy zauważyć, iż połączone równolegle rezystory R3 i R4 należy zastąpić jednym rezystorem;
    R45 = 1/(1/R4 + 1/R5), jak łatwo policzyć ilość równań (oczek o) zmiejszyła się o jedno:
    o = g - (w -1) = 5-(3-1)=3.

    Autorowi tematu proponuję przedstawienie tu zapisu równań na wybraną prze Niego Metodę rozwiązania tego obwodu (dla sprawdzenia poprawności).
    Odpowiadam też na zadane pytanie; skoro nie ma w oczku źródeł napięciowych, to znaczy, iż suma napięć źródłowych jest równa zero (wniosek z drugiego Prawa Kirchhoffa).

    Pozdrawiam
  • REKLAMA
  • #3 3436973
    cichowski
    Poziom 11  
    Posty: 6
    Robiłem to zadanko ale nie wiem czy dobrze zatrzymałem sie w tym miejscu tzn. nie wiem jak wyliczyc prądy I7 I3 I4 . W ogóle coś mi się nie zgadza bo I6+I5 moim zdaniem powinno się równac I1+12.
    Załączniki:
    • Moje zeskanowane obrazy.rar (163 KB) Musisz być zalogowany, aby pobrać ten załącznik.
  • #4 3438620
    cichowski
    Poziom 11  
    Posty: 6
    Może ktoś mi pomóc dokończyc to zadanie ??
    Byłbym wdzięczny :)
  • #5 3439548
    Quarz
    Poziom 43  
    Posty: 14357
    Pomógł: 1646
    Ocena: 626
    Witam,
    cichowski napisał:
    Może ktoś mi pomóc dokończyc to zadanie ??
    Byłbym wdzięczny :)

    coś taki w "gorącej wodzie kąpany"? Tu dyżuru 24 godziny na dobę pełnić nie mogę, inne sprawy też mam do załatwienia, być może do jutra rana będzie...

    Pozdrawiam
  • REKLAMA
  • #6 3439592
    cichowski
    Poziom 11  
    Posty: 6
    Ok będę czekał z niecierpliwością :P

    Pozdrawiam
  • Pomocny post
    #7 3440035
    Quarz
    Poziom 43  
    Posty: 14357
    Pomógł: 1646
    Ocena: 626
    Witam,
    przyjąłem wariant schematu bez uproszczeń (choć nie do końca, ponieważ gałąź dolną z prądem I' zredukowałem do węzła, proszę zauważyć, iż jej uzwzględnienie nie powiększyłoby stopnia układu równań; o jeden rośnie liczba gałęzi i o jeden liczba węzłów) i MPO (Metodę Prądów Oczkowych):

    Jak utworzyć macierz E11, E22, E33 w metodzie wyznacznikowej?

    mamy więc:
    w =4,
    g =7, oraz;
    o = g - (w - 1) =7-(4-1)=4,
    dla MPO możemy zapisać mnemotechnicznie (na podstawie schematu):
    R11 = R1 + R2,
    R22 = R2 + R3 +R5,
    R33 = R4 +R5 + R6,
    R44 = R3 + R4,
    R12 = R21 = - R2,
    R13 = R31 = 0,
    R14 = R41 = 0,
    R23 = R32 = - R5,
    R24 = R42 = - R3,
    R34 = R43 = - R4,
    E11 = E1 - E2,
    E22 = E2,
    E33 = 0,
    E44 =0.
    Proszę zauważyć, iź konsekwencją przyjęcia jednakowego kierunku obiegu oczek (które nie są wewnątrz innych oczek) jest ujemna wartość rezystancji wzajemnych, jeśli taka wspólna gałąź pomiędzy oczkami występuje, lub w przypadku przeciwnym zero.
    Podstawienie wartości liczbowych, oraz utworzenie kwadratowej (4X4) macierzy R rezystancji, i kolumnowej macierzy wymuszeń E wraz rozwiązaniem,
    czyli znalezienie macierzy kolumnowej prądów oczkowych I pozostawiam autorowi tematu.
    Przypomnę tylko zapis macierzowy układu równań:

    R I = E

    Jemu też pozostawiam zapis prądów gałęziowych (które sobie był oznaczył i obrał ich dodatni kierunek na schemacie) w funkcji znalezionych prądów oczkowych;
    I11, I22, I33, I44.

    Pozdrawiam
  • REKLAMA
  • #8 3442750
    cichowski
    Poziom 11  
    Posty: 6
    Dzięki bardzo :) . Zaliczyłem na 4+.

Podsumowanie tematu

✨ Dyskusja dotyczy rozwiązania zadania z obwodów elektrycznych metodą wyznacznikową, a konkretnie utworzenia macierzy E11, E22, E33. Problemem było podstawienie wartości dla E33, której brakowało w schemacie. W odpowiedzi zaproponowano analizę układu z wykorzystaniem Praw Kirchhoffa oraz Metody Prądów Oczkowych (MPO). Przedstawiono sposób wyznaczenia liczby węzłów, gałęzi i oczek oraz formułowanie równań dla macierzy rezystancyjnej i źródeł napięciowych. W szczególności podano przykładowe wartości elementów macierzy: E11 = E1 - E2, E22 = E2, E33 = 0, co oznacza, że dla brakującego E33 należy przyjąć zero. Omówiono także wzajemne rezystancje i ich znaki w macierzy. Dzięki temu podejściu autor zadania mógł poprawnie zakończyć obliczenia i uzyskać pozytywną ocenę.
Wygenerowane przez model językowy.
REKLAMA