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工程聲學/電機械類比的求解方法

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第一部分:集中聲學系統1.11.21.31.41.51.61.71.81.91.101.11

第二部分:一維波運動2.12.22.3

第三部分:應用3.13.23.33.43.53.63.73.83.93.103.113.123.133.143.153.163.173.183.193.203.213.223.233.24

繪製完機械系統的電機械類比後,務必檢查電路。有兩種方法可以實現這一點。

電路求解方法回顧

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基爾霍夫電壓定律

"環路中所有電壓降的總和必須等於零."

基爾霍夫電流定律

"節點(兩個以上元件的連線點)處所有電流的總和必須為零."

求解電路的提示

記住,某些元件可以組合在一起以簡化電路(串聯和並聯中相同元件的組合)

如果求解涉及穩態源的電路,請使用阻抗。任何電路最終都可以使用以下等式組合成單個阻抗

串聯阻抗:

並聯阻抗:

點法:(僅適用於平面網路)

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此方法有助於獲得對偶模擬(一個模擬是對另一個的“對偶”)。點積的步驟如下

 1) Place one dot within each loop and one outside all the loops. 
2) Connect the dots. Make sure that there is only one line through each element and that no lines cross more than one element.
3) Draw in each line that crosses an element its dual element, including the source.
4) The circuit obtained should have an equivalent behavior as the dual analog of the original electro-mechanical circuit.

示例

上面的並聯 RLC 電路等效於由理想電流源驅動的串聯 RLC

低頻極限

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這種方法考察了系統在引數值非常大或非常小的情況下表現出的行為,並將之與機械系統的預期行為進行比較。例如,您可以將近乎無限電感的遷移電路行為與近乎無限剛度的彈簧的機械系統行為進行比較。

非常高的值 非常低的值
電容器 短路 開路
電感器 開路 閉路
電阻 開路 短路

求解線性電路的附加資源

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Thomas & Rosa, "The Analysis and Design of Linear Circuits", Wiley, 2001

Hayt, Kemmerly & Durbin, "Engineering Circuit Analysis", 6th ed., McGraw Hill, 2002

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