विद्युत नेटवर्क



एक  विद्युत नेटवर्क    विद्युत घटक  एस (जैसे,    बैटरी,   रोकनेवाला  एस,   इंडक्टर  एस,   कैपेसिटर  एस,   स्विच  एस,   स्विच  एस,   स्विच  एस,   स्विच  एस,   स्विच  एस,   ट्रांजिस्टर  एस) या इस तरह के एक इंटरकनेक्शन का एक मॉडल, जिसमें   विद्युत तत्व  एस (जैसे,   वोल्टेज स्रोत  एस,   वर्तमान स्रोत  एस,    प्रतिरोध  एस,   प्रेरणा  एस,   शामिल हैं। कैपेसिटेंस  एस)। एक  इलेक्ट्रिकल सर्किट  एक नेटवर्क है जिसमें एक बंद लूप होता है, जो वर्तमान के लिए एक वापसी पथ देता है।    रैखिक  विद्युत नेटवर्क, एक विशेष प्रकार जिसमें केवल स्रोत (वोल्टेज या वर्तमान), रैखिक गांठ वाले तत्व (प्रतिरोधकों, कैपेसिटर, इंडक्टर्स), और रैखिक वितरित तत्व (ट्रांसमिशन लाइनें) शामिल हैं, की संपत्ति है कि सिग्नल    रैखिक रूप से सुपरइम्पोज़ेबल । इस प्रकार वे अधिक आसानी से विश्लेषण किए जाते हैं, शक्तिशाली   आवृत्ति डोमेन  तरीकों जैसे   लाप्लास ट्रांसफॉर्म  एस का उपयोग करते हुए,    डीसी रिस्पांस ,    एसी प्रतिक्रिया , और   क्षणिक प्रतिक्रिया  को निर्धारित करने के लिए।

एक  प्रतिरोधक सर्किट  एक सर्किट है जिसमें केवल प्रतिरोधक और आदर्श वर्तमान और वोल्टेज स्रोत होते हैं।   विश्लेषण  प्रतिरोधक सर्किट के कैपेसिटर और इंडक्टरों वाले सर्किट के विश्लेषण की तुलना में कम जटिल है। यदि स्रोत स्थिर हैं (   डीसी ) स्रोत, तो परिणाम    डीसी सर्किट  है। मनमाना रोकनेवाला नेटवर्क के प्रभावी प्रतिरोध और वर्तमान वितरण गुणों को उनके ग्राफ उपायों और ज्यामितीय गुणों के संदर्भ में मॉडल किया जा सकता है

एक नेटवर्क जिसमें   सक्रिय     इलेक्ट्रॉनिक  घटकों को    इलेक्ट्रॉनिक सर्किट   के रूप में जाना जाता है।इस तरह के नेटवर्क आमतौर पर नॉनलाइनियर होते हैं और अधिक जटिल डिजाइन और विश्लेषण उपकरण की आवश्यकता होती है।

निष्क्रियता द्वारा
एक सक्रिय नेटवर्क में कम से कम एक  वोल्टेज स्रोत  या   वर्तमान स्रोत  होता है जो नेटवर्क को अनिश्चित काल तक ऊर्जा की आपूर्ति कर सकता है।एक    पैसिव  नेटवर्क में एक सक्रिय स्रोत नहीं है।

एक सक्रिय नेटवर्क में  इलेक्ट्रोमोटिव फोर्स  के एक या अधिक स्रोत होते हैं।ऐसे स्रोतों के व्यावहारिक उदाहरणों में    बैटरी  या    जनरेटर  शामिल हैं।सक्रिय तत्व सर्किट को बिजली इंजेक्ट कर सकते हैं, बिजली लाभ प्रदान कर सकते हैं, और सर्किट के भीतर वर्तमान प्रवाह को नियंत्रित कर सकते हैं।

निष्क्रिय नेटवर्क में इलेक्ट्रोमोटिव बल का कोई स्रोत नहीं होता है।वे प्रतिरोधों और कैपेसिटर जैसे निष्क्रिय तत्वों से मिलकर बनते हैं।

रैखिकता द्वारा
एक नेटवर्क रैखिक है यदि इसके संकेत   सुपरपोज़िशन  के सिद्धांत का पालन करते हैं;अन्यथा यह गैर-रैखिक है।निष्क्रिय नेटवर्क को आम तौर पर रैखिक माना जाता है, लेकिन अपवाद हैं।उदाहरण के लिए, एक लोहे के कोर के साथ एक   प्रारंभ करनेवाला  को    संतृप्ति  में संचालित किया जा सकता है यदि एक बड़े पर्याप्त वर्तमान के साथ संचालित किया जाता है।इस क्षेत्र में, प्रारंभ करनेवाला का व्यवहार बहुत गैर-रैखिक है।

गांठ से
असतत निष्क्रिय घटकों (प्रतिरोधों, कैपेसिटर और इंडक्टर्स) को  गांठ वाले तत्व  कहा जाता है क्योंकि उनके सभी, क्रमशः, प्रतिरोध, समाई और इंडक्शन को एक स्थान पर स्थित (गांठ) माना जाता है। इस डिजाइन दर्शन को  लम्पेड-एलिमेंट मॉडल  कहा जाता है और नेटवर्क को  लम्पेड-एलिमेंट सर्किट  कहा जाता है। यह सर्किट डिजाइन के लिए पारंपरिक दृष्टिकोण है। उच्च पर्याप्त आवृत्तियों पर, या लंबे समय तक पर्याप्त सर्किट (जैसे    पावर ट्रांसमिशन लाइन्स ) के लिए, गांठ की धारणा अब नहीं रखती है क्योंकि घटक आयामों में   तरंग दैर्ध्य  का एक महत्वपूर्ण अंश होता है। ऐसे मामलों के लिए एक नए डिजाइन मॉडल की आवश्यकता होती है जिसे   डिस्ट्रिब्यूटेड-एलिमेंट मॉडल  कहा जाता है। इस मॉडल के लिए डिज़ाइन किए गए नेटवर्क को    डिस्ट्रीब्यूटेड-एलिमेंट सर्किट  S  कहा जाता है।

एक वितरित-तत्व सर्किट जिसमें कुछ गांठ वाले घटकों को शामिल किया जाता है, को  अर्ध-लम्पेड  डिजाइन कहा जाता है। एक अर्ध-गांठ सर्किट का एक उदाहरण  कॉम्बलाइन फ़िल्टर  है।

स्रोतों का वर्गीकरण
स्रोतों को स्वतंत्र स्रोतों और आश्रित स्रोतों के रूप में वर्गीकृत किया जा सकता है।

स्वतंत्र
एक आदर्श स्वतंत्र स्रोत सर्किट में मौजूद अन्य तत्वों की परवाह किए बिना समान वोल्टेज या वर्तमान को बनाए रखता है।इसका मूल्य या तो स्थिर (डीसी) या साइनसोइडल (एसी) है।कनेक्टेड नेटवर्क में किसी भी भिन्नता से वोल्टेज या करंट की ताकत नहीं बदली जाती है।

आश्रित
आश्रित स्रोत एस सर्किट के एक विशेष तत्व पर निर्भर करता है कि वह स्रोत के प्रकार के आधार पर शक्ति या वोल्टेज या वर्तमान पहुंचाने के लिए है।

विद्युत कानूनों को लागू करना
सभी रैखिक प्रतिरोधक नेटवर्क पर कई विद्युत कानून लागू होते हैं। इसमे शामिल है:


 * किरचॉफ का वर्तमान कानून : नोड में प्रवेश करने वाली सभी धाराओं का योग नोड छोड़ने वाले सभी धाराओं के योग के बराबर है।


 * किरचॉफ का वोल्टेज कानून : एक लूप के चारों ओर विद्युत संभावित अंतरों का निर्देशित योग शून्य होना चाहिए।


 * ओम का कानून : एक अवरोधक के पार वोल्टेज प्रतिरोध के उत्पाद और इसके माध्यम से प्रवाहित वर्तमान के बराबर है।


 * नॉर्टन का प्रमेय : वोल्टेज या वर्तमान स्रोतों और प्रतिरोधों का कोई भी नेटवर्क एक ही अवरोधक के साथ समानांतर में एक आदर्श वर्तमान स्रोत के बराबर विद्युत रूप से बराबर है।


 * Thévenin का प्रमेय : वोल्टेज या वर्तमान स्रोतों और प्रतिरोधों का कोई भी नेटवर्क एकल अवरोधक के साथ श्रृंखला में एकल वोल्टेज स्रोत के बराबर विद्युत रूप से है।


 * सुपरपोज़िशन प्रमेय : कई स्वतंत्र स्रोतों के साथ एक रैखिक नेटवर्क में, एक विशेष शाखा में प्रतिक्रिया जब सभी स्रोत एक साथ काम कर रहे हैं, एक समय में एक स्वतंत्र स्रोत लेने से गणना की गई व्यक्तिगत प्रतिक्रियाओं के रैखिक योग के बराबर है।

इन कानूनों को लागू करने से एक साथ समीकरणों का एक सेट होता है, जिन्हें या तो बीजगणितीय या संख्यात्मक रूप से हल किया जा सकता है। कानूनों को आम तौर पर   रिएक्टेंस  से युक्त नेटवर्क तक बढ़ाया जा सकता है। उनका उपयोग उन नेटवर्क में नहीं किया जा सकता है जिनमें नॉनलाइनर या समय-अलग-अलग घटक होते हैं।

डिजाइन के तरीके
किसी भी इलेक्ट्रिकल सर्किट को डिजाइन करने के लिए, या तो   एनालॉग  या    डिजिटल,    इलेक्ट्रिकल इंजीनियर्स  को सर्किट के भीतर सभी स्थानों पर वोल्टेज और धाराओं की भविष्यवाणी करने में सक्षम होने की आवश्यकता है।सरल   रैखिक सर्किट  एस का विश्लेषण    जटिल संख्या सिद्धांत  का उपयोग करके हाथ से किया जा सकता है।अधिक जटिल मामलों में सर्किट का विश्लेषण विशेष   कंप्यूटर प्रोग्राम  एस या आकलन तकनीकों जैसे कि टुकड़े-टुकड़े-रैखिक मॉडल के साथ किया जा सकता है।

सर्किट सिमुलेशन सॉफ्टवेयर, जैसे कि  एचएसपीआईसी  (एक एनालॉग सर्किट सिम्युलेटर) और   VHDL-AMS  और   Verilog-AMS  जैसी भाषाएँ इंजीनियरों को सर्किट प्रोटोटाइप के निर्माण में शामिल समय, लागत और त्रुटि के जोखिम के बिना सर्किट डिजाइन करने की अनुमति देती हैं।

नेटवर्क सिमुलेशन सॉफ्टवेयर
अधिक जटिल सर्किट का विश्लेषण सॉफ्टवेयर के साथ संख्यात्मक रूप से किया जा सकता है जैसे कि  स्पाइस  या    GNUCAP, या प्रतीकात्मक रूप से   SAPWIN  जैसे सॉफ़्टवेयर का उपयोग करके।

ऑपरेटिंग पॉइंट के आसपास रैखिककरण
जब एक नए सर्किट के साथ सामना किया जाता है, तो सॉफ्टवेयर पहले   स्टेट स्टेट सॉल्यूशन  को खोजने की कोशिश करता है, अर्थात्, एक जहां सभी नोड्स किरचॉफ के वर्तमान कानून के अनुरूप होते हैं 'और' 'वोल्टेज के पार और सर्किट के प्रत्येक तत्व के माध्यम सेउस तत्व को नियंत्रित करने वाले वोल्टेज/वर्तमान समीकरणों के अनुरूप।

एक बार स्थिर राज्य समाधान मिल जाने के बाद, सर्किट में प्रत्येक तत्व के   ऑपरेटिंग पॉइंट  एस  को जाना जाता है।एक छोटे सिग्नल विश्लेषण के लिए, प्रत्येक गैर-रैखिक तत्व को वोल्टेज और धाराओं के छोटे-सिग्नल अनुमान को प्राप्त करने के लिए इसके ऑपरेशन पॉइंट के आसपास रैखिक किया जा सकता है।यह ओम के कानून का एक अनुप्रयोग है।परिणामी रैखिक सर्किट मैट्रिक्स को   गौसियन एलिमिनेशन  के साथ हल किया जा सकता है।

टुकड़ा-रैखिक सन्निकटन
PLECS इंटरफ़ेस जैसे सॉफ्टवेयर   सिमुलिंक  का उपयोग करता है    पीसवाइज-रैखिक  एक सर्किट के तत्वों को नियंत्रित करने वाले समीकरणों के सन्निकटन।सर्किट को    आदर्श डायोड  एस के पूरी तरह से रैखिक नेटवर्क के रूप में माना जाता है।हर बार जब कोई डायोड ऑन से बंद या इसके विपरीत स्विच करता है, तो रैखिक नेटवर्क का कॉन्फ़िगरेशन बदल जाता है।समीकरणों के सन्निकटन में अधिक विवरण जोड़ने से सिमुलेशन की सटीकता बढ़ जाती है, लेकिन इसके चलने का समय भी बढ़ जाता है।

प्रतिनिधित्व

 * सर्किट आरेख
 * योजनाबद्ध
 * नेटलिस्ट

डिजाइन और विश्लेषण पद्धति

 * नेटवर्क विश्लेषण (विद्युत सर्किट)
 * इलेक्ट्रॉनिक्स में गणितीय तरीके
 * सुपरपोजिशन प्रमेय
 * टोपोलॉजी (इलेक्ट्रॉनिक्स)
 * मेष विश्लेषण
 * प्रोटोटाइप फ़िल्टर

माप

 * नेटवर्क विश्लेषक (विद्युत)
 * नेटवर्क विश्लेषक (एसी पावर)
 * निरंतरता परीक्षण

एनालॉग्स

 * हाइड्रोलिक सादृश्य
 * मैकेनिकल -इलेक्ट्रिकल एनालॉग्स
 * प्रतिबाधा सादृश्य (मैक्सवेल सादृश्य)
 * गतिशीलता सादृश्य (फायरस्टोन सादृश्य)
 * के माध्यम से और सादृश्य (ट्रेंट सादृश्य)

Specific topologies
]
 * Bridge circuit
 * LC circuit
 * RC circuit
 * RL circuit
 * RLC circuit
 * Potential divider
 * [[Series and parallel circuits