Определить состав цепи

Сообщение №53513 от Aluk2rd 11 марта 2008 г. 04:37
Тема: Определить состав цепи

У нас есть конденсатор, катушка индуктивности и просто активное сопротивление. Из этих элементов собирается цепь свободной комплектации, например: катушка индуктивности, или же катушка-конденсатор, катушка-активное, активное-катушка-конденсатор...и т.д. Вопрос собственно в чем...можно ли определить состав цепи только по результатам измерения, если сожержимое цепи находится так сказать в "черном ящике". Для простоты, учитывая то, что элементы не повторяются дважды. И вообще возможно ли такое сделать? Если да, то возможно ли сделать такое с повторяющимися типами элементов в цепи...Заранее спасибо...


Отклики на это сообщение:

Можно. Любой учебник по цепям и сигналам.


> У нас есть конденсатор, катушка индуктивности и просто активное сопротивление. Из этих элементов собирается цепь свободной комплектации, например: катушка индуктивности, или же катушка-конденсатор, катушка-активное, активное-катушка-конденсатор...и т.д. Вопрос собственно в чем...можно ли определить состав цепи только по результатам измерения, если сожержимое цепи находится так сказать в "черном ящике". Для простоты, учитывая то, что элементы не повторяются дважды. И вообще возможно ли такое сделать? Если да, то возможно ли сделать такое с повторяющимися типами элементов в цепи...Заранее спасибо...

Проще всего при последовательном соединении различных элементов питать цепь от генератора звуковой частоты и измерять напряжение на каждом элементе, меняя
частоту питающего напряжения.
При повышении частоты напряжение на конденсоторе уменьшается, на катушке-
увеличивается, на резисторе- не меняется. При условии,конечно, что на входе U=const.
Это всё.


> ...можно ли определить состав цепи только по результатам измерения, если сожержимое цепи находится так сказать в "черном ящике". Для простоты, учитывая то, что элементы не повторяются дважды...

В этом случае возможно - необходимо произвести измерения зависимости тока, протекающего через цепь(цепи) от напряжения, поданного на нее(них), причем подавать необходимо как постоянное, так и переменное с изменяемой частотой напряжение. По значениям амплитуд и фазовых сдвигов и (возможной) частоте резонанса можно определить как конфигурацию цепи, так и параметры отдельных элементов. В этом случае я соглашусь с Александр ТОФМЛ - учебник по цепям и сигналам.

> ... Если да, то возможно ли сделать такое с повторяющимися типами элементов в цепи...
А вот в случае, когда в цепь могут входить несколько однотипных элементов (например, несколько резисторов) - не так все просто, в общем случае не получится. Простая иллюстрация: в цепь входят только два (2) резистора, соединенных, например, последовательно. Никаких конденсаторов/катушек. Ящик - ну очень черный. Какими измерениями удастся отличить эту цепь от цепи, состоящей из одного (1) резистора с эквивалентным сопротивлением? Но и в этом случае учебник по цепям и сигналам не помешает.

При формулировке же задачи желательно, во-первых, точнее сформулировать понятие "состав цепи", кроме того, представить себе, что уже из двух (2) двухполюсных элементов (каковыми и являются предложенные резистор, конденсатор, катушка индуктивности) можно постороить минимум три варианта цепей. Соответственно, и черный ящик будет выглядеть по-разному.

А вообще, в теории и на практике чаще возникает задача исследовать реакцию "черного ящика" на внешние воздействия без того, чтобы вникать в его строение - именно в этом и заключается суть понятия "черный ящик".


> Проще всего при последовательном соединении различных элементов питать цепь от генератора звуковой частоты и измерять напряжение на каждом элементе, меняя
> частоту питающего напряжения.
> При повышении частоты напряжение на конденсоторе уменьшается, на катушке-
> увеличивается, на резисторе- не меняется. При условии,конечно, что на входе U=const.
> Это всё.

1) Почему именно звуковой частоты И кто сказал, что соединение именно последовательное?
2) Если есть возможность измерять напряжение на каждом элементе, то можно, используя необходимые оптические приборы, прочитать маркировку каждого элемента, а затем, используя современные CAD-системы либо презренные карандаш и бумагу (мел и доску, палочку и песок - нужное подчеркнуть), изобразить состав цепи. Это - альтернатива проведению электрических измерений.
3) Условие, что на входе U=const, еще ничего не гарантирует, кроме того, что на входе U=const. Это всё.


> > Проще всего при последовательном соединении различных элементов питать цепь от генератора звуковой частоты и измерять напряжение на каждом элементе, меняя
> > частоту питающего напряжения.
> > При повышении частоты напряжение на конденсоторе уменьшается, на катушке-
> > увеличивается, на резисторе- не меняется. При условии,конечно, что на входе U=const.
> > Это всё.

> 1) Почему именно звуковой частоты И кто сказал, что соединение именно последовательное?
> 2) Если есть возможность измерять напряжение на каждом элементе, то можно, используя необходимые оптические приборы, прочитать маркировку каждого элемента, а затем, используя современные CAD-системы либо презренные карандаш и бумагу (мел и доску, палочку и песок - нужное подчеркнуть), изобразить состав цепи. Это - альтернатива проведению электрических измерений.
> 3) Условие, что на входе U=const, еще ничего не гарантирует, кроме того, что на входе U=const. Это всё.

Зачем же, как кот Базилио? Папа Карло был добрее!
Я просто хотел поделиться опытом использования подобных вещей в процессе обучения для лучшего понимания физики цепи переменного тока . Предполагаю, что автор хотел того же. Возможно, что я недостаточно чётко объяснил суть.
Вот схема
Это всё.


> > > Проще всего при последовательном соединении различных элементов питать цепь от генератора звуковой частоты и измерять напряжение на каждом элементе, меняя
> > > частоту питающего напряжения.
> > > При повышении частоты напряжение на конденсоторе уменьшается, на катушке-
> > > увеличивается, на резисторе- не меняется. При условии,конечно, что на входе U=const.

> Зачем же, как кот Базилио? Папа Карло был добрее!
> Я просто хотел поделиться опытом использования подобных вещей в процессе обучения для лучшего понимания физики цепи переменного тока . Предполагаю, что автор хотел того же. Возможно, что я недостаточно чётко объяснил суть.
> Вот схема
> Это всё.
Ну вот, человека обидел. Прошу прощения за излишний, быть может, сарказм.

Ваша схема хорошо иллюстрирует суть Ваших предложений - в таком варианте изложения почти никаких претензий... за исключением одной маленькой - несоответствие исходной постановке задачи:
> ... Из этих элементов собирается цепь свободной комплектации, например: катушка индуктивности, или же катушка-конденсатор, катушка-активное, активное-катушка-конденсатор...и т.д. ...можно ли определить состав цепи только по результатам измерения, если сожержимое цепи находится так сказать в "черном ящике".
Ваш ящик а) не вполне черный б) охватывает лишь один из вариантов, предполагавшихся автором ветки.
Как описание метода оценки типа пассивного элемента (активный/реактивный и т.д.) Ваше предложение подходит. Но это действительно как законы Ньютона в школьном учебнике.


Физика в анимациях - Купить диск - Тесты по физике - Графики on-line

Реклама:
Rambler's Top100