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合成抵抗の計算−ブリッジ回路


  合成抵抗の計算−ブリッジ回路 山中和義 2008/08/10 11:46:01  (修正1回)
  別解(Δ-Y変換による) 山中和義 2008/08/10 11:49:37 
  合成抵抗の計算−ラダー回路 山中和義 2008/08/10 13:58:21 
  合成抵抗の計算-立方体状 山中和義 2008/08/13 10:06:41 
  │└A−B間、A−C間の場合 山中和義 2008/08/13 10:11:27 
  !合成抵抗の計算-簡易回路図シミュレーショ... 山中和義 2008/08/14 14:42:47 
  │└つづき 山中和義 2008/08/14 14:43:36 
  │ └現状、トポロジーの処理(閉回路、節点)が... 山中和義 2008/08/14 14:51:37 
  │  └節点方程式を使用されては 島村1243 2008/08/16 07:15:46  (修正2回)
  │   └これですね、シミュレータが計算しているの... 山中和義 2008/08/16 13:15:20  (修正1回)
  │    └つづき 山中和義 2008/08/16 13:16:16  (修正1回)
  │     └出口の電位を0[V]にするには 島村1243 2008/08/16 22:33:58 
  │      └電流源を加味する部分を変更してください。 山中和義 2008/08/17 06:46:24 
  │       └出来ました。 島村1243 2008/08/17 07:51:57  (修正1回)
  │        └試験問題チェック用に改造 島村1243 2008/08/17 17:17:27  (修正1回)
  !直流電気回路の計算-閉路電流法の行列解法 山中和義 2008/08/17 22:00:39  (修正1回)
  │└電源が複数の場合 島村1243 2008/08/19 09:43:13 
  │ └このように設定してください。 山中和義 2008/08/19 11:57:37 
  │  └正しい結果が出ました 島村1243 2008/08/19 14:16:20  (修正2回)
  │   └行列計算の説明 山中和義 2008/08/19 17:54:10  (修正1回)
  │    ├感謝します 島村1243 2008/08/19 18:12:30 
  │    └任意の抵抗辺に起電力も含む 島村1243 2008/08/20 10:54:20 
Re: 行列計算の説明  返事を書く  ノートメニュー
島村1243 <bjllmpcujp> 2008/08/20 10:54:20
任意の抵抗辺に起電力も含む

山中さんにご教示頂いた行列計算の説明書を読むと、1個の辺要素に
起電力と抵抗の両者を含む場合も計算出来る事が理解できました。

山中さん定義の「閉回路行列」を使った回路網計算法は、まさに、内部
抵抗を持つ(持たなくても良い)電圧源を、回路網の任意の辺に複数含
む場合の電圧・電流分布をも計算出来る汎用可能な素晴らしいプログラ
ムでした。

山中さんは、抵抗回路網の合成抵抗を求める事を主目的としていた
(推測です)ので電源は1個しか必要なく、そのため、電圧0の入力
手間を省くために抵抗辺と電源辺を別扱いにし、抵抗辺の番号を優先的
に付けてから電源辺の番号付けをする方式だった様です。

各辺の「抵抗値と電圧値」を全て入力させるようにすれば前記の汎用化
が可能になりますので、下記の様にコードを一部変更させて頂きました。
この結果電源専用辺を設ける前回の方法(5辺)に対し、変更版では3
辺になりますので、最も入力を間違い易い閉回路行列のデータ入力数を
減らせる効果も出ました。
<変更箇所>
(1)NNとNsを全てNに変更
(2)各辺の抵抗素子電圧ではなく、端子間(節点間)電圧を表示させた。

!●例題の回路図
!a┬--┬--┬  R1=1[Ω],R2=2[Ω],R3=3[Ω]
! R1 R3 R2  
! | | |
! E1 | E2 E1=4[V]:+極は上向き、E2=5[V]:+極は上向き
!└---┼--┘  
!   b
!枝路電流の正方向:水平は右へ、垂直は上へと仮定する

option arithmetic rational
!---------- ↓↓↓↓↓ ----------
LET N=3 !辺の総数 
!---------- ↑↑↑↑↑ ----------

DIM z(N,N) !抵抗行列
MAT z=ZER
!---------- ↓↓↓↓↓ ----------
DATA 1,2,3 !R1,R2,R3
!---------- ↑↑↑↑↑ ----------
FOR k=1 TO N !対角行列を自動作成
READ z(k,k)
NEXT k

DIM s(N,1) !電圧源(電池起電力)行列
MAT s=ZER
!---------- ↓↓↓↓↓ ----------
!※電池起電力は、仮定した枝路電流の正方向と電池の+側
!向きが逆の場合、「−」を付ける事。
DATA 4,5,0 !E1,E2,E3
!---------- ↑↑↑↑↑ ----------
FOR k=1 TO N
READ s(k,1)
NEXT k

!---------- ↓↓↓↓↓ 閉回路行列作成----------
!※辺の数は3、節点の数は2より、閉路の数(面)は3-(2-1)=2となる。
LET L=2 !閉路の数設定
!※枝路電流iのループ電流Iに対する関係。
!1=同方向,0=無関係,-1=逆向き,のいずれか。
DATA 1,0,-1 !左半分ループ
DATA 0,-1,1 !右半分ループ
!---------- ↑↑↑↑↑ ----------
DIM H(L,N) !閉回路行列
MAT READ H

DIM Ht(N,L) !H^t
MAT Ht=TRN(H)

DIM R(L,L) !閉回路抵抗行列
DIM tmp(L,N)
MAT tmp=H*z
MAT R=tmp*Ht !R=H*z*H^t

DIM Ri(L,L) !R^-1
MAT Ri=INV(R)

DIM i(N,1) !各素子に流れる枝路電流
MAT i=H*s !i=H^t*R^-1*H*s
MAT i=Ri*i
MAT i=Ht*i

print "各辺の電流計算結果一覧"
FOR k=0 TO N-1
IF MOD(k,5)=0 AND K>0 THEN PRINT
PRINT "i(";k+1;")=";i(k+1,1);", ";
NEXT K
PRINT
PRINT

DIM u(N,1) !各素子辺の端子電圧
MAT u=z*i
MAT u=s-u
print "各辺の端子電圧計算結果一覧"
FOR k=0 TO N-1
IF MOD(k,5)=0 AND k>0 THEN PRINT
PRINT "v(";k+1;")=";u(k+1,1);", ";
NEXT K

END
  電圧源を含む節点電位法 山中和義 2008/08/22 09:24:52 
   └つづき 山中和義 2008/08/22 09:25:40 
    └入力が簡単で使い易い 島村1243 2008/08/23 15:10:41 

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