Я обучаю студента-автоматизатора физике и математике. В частности, мы имеем дело со всеми видами физических систем с входом и функция вывода где цель состоит в том, чтобы предоставить математическую модель (например, уравнения движения для системы) и вычислить передаточную функцию .
Одним из типов вышеперечисленных систем являются электрические цепи, целью которых является использование законов Киргофа для получения передаточной функции, в которой входной и выходной сигналы представляют собой два напряжения.
Проблема, с которой мы сталкиваемся, заключается в использовании инженерного способа рисования электрических цепей, т.е. с общим уровнем земли и напряжениями, выраженными в виде горизонтальных линий. Ниже приведен пример, с которым у меня возникли проблемы:
Теперь мое понимание этого стиля рисования схем привело меня к мысли, что это эквивалентно следующему:
Исходящий сигнал является значением вольтметра. Проблема с этой интерпретацией заключается в том, что катушка и конденсатор никак не способствовали бы передаточной функции, так как через них вообще не протекал бы ток, насколько я понимаю электрические цепи.
Итак, мой вопрос: где я делаю свою ошибку? Если это так, как я интерпретирую схему, то есть ли общий способ понять и проанализировать этот «инженерный» стиль схем?
Я (инженер-электрик) согласен с вашей интерпретацией схемы.
Проблема с этой интерпретацией заключается в том, что катушка L и конденсатор C вообще не влияют на передаточную функцию.
Это верно, когда к выходу фильтра не подключена нагрузка.
Возможно, что фактическая цель упражнения состояла в том, чтобы показать, что последовательные компоненты с разомкнутой цепью не влияют на поведение цепи.
Но также учтите, что как только вы подключите нагрузку к выходу, катушка индуктивности и конденсатор будут вносить свой вклад в передаточную функцию.
Одним из основных результатов первого курса теории цепей является систематический способ (фактически целый зверинец способов) представления цепей, позволяющий предсказать, как они будут работать при любой возможной подключенной линейной нагрузке. Или с источником, прикрепленным к противоположной стороне, и выводом, взятым с того, что изначально было входной стороной.
алефзеро
Фотон