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Rappresentazione con matrice Z (impedenze a vuoto)

Circuiti, campi elettromagnetici e teoria delle linee di trasmissione e distribuzione dell’energia elettrica

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[1] Rappresentazione con matrice Z (impedenze a vuoto)

Messaggioda Foto UtentedavideAg » 24 giu 2014, 23:18

Ciao a tutti sono di nuovo io :-) , ho un esercizio che so svolgere ma per il quale vorrei consigli sul metodo più rapido per giungere alla soluzione. Allora:



Con
R_1=R_3=1 [\Omega]
R_2=2 [\Omega]
L=2[H]
C=1[F]

[Z]= \begin{bmatrix} 2 & 1 \\ 1 & 1 \end{bmatrix}

Voi cosa fareste stella-triangolo sopra oppure subito le prove a vuoto (cioè mettendo i generatori ai capi)? Qualche teorema per semplificare la rete di impedenze sopra? Forse Millman? Grazie in anticipo O_/

p.s. Ah nell'esercizio la rappresentazione è richiesta nel dominio della variabile di Laplace s.
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[2] Re: Rappresentazione con matrice Z (impedenze a vuoto)

Messaggioda Foto UtenteRenzoDF » 25 giu 2014, 10:09

davideAg ha scritto:... vorrei consigli sul metodo più rapido per giungere alla soluzione.

Se per soluzione intendi determinare le quattro impedenze della matrice Z complessiva, userei senza dubbio il metodo egizio, avvero la falsa posizione.
Occhio, se non indichi il nodo centrale, non esiste connessione fra i quattro rami concorrenti.

BTW togli per favore quelle parentesi quadre dalle unità di misura prima che qualcuno si arrabbi. :D
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[3] Re: Rappresentazione con matrice Z (impedenze a vuoto)

Messaggioda Foto UtentedavideAg » 2 lug 2014, 13:23

Come faresti con falsa posizione?

A me risulta un espressione che è funzione di s ma una cosa esageratamente lunga :cry: per i 4 parametri. Ma va be se fisso una falsa tensione o corrente e imposto un coefficiente k che mi consente di riscalare le quantità di V,I non so come fare per trovare il k.

BTW I teoremi di Millman e falsa posizione non erano oggetto del corso di elettrotecnica (parlo sempre di Teoria dei Circuiti) :? :shock:

RenzoDF ha scritto:Occhio, se non indichi il nodo centrale, non esiste connessione fra i quattro rami concorrenti.

BTW togli per favore quelle parentesi quadre dalle unità di misura prima che qualcuno si arrabbi. :D


Lo rifarei ma non mi fa modificare il post... :oops:
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[4] Re: Rappresentazione con matrice Z (impedenze a vuoto)

Messaggioda Foto UtenteRenzoDF » 2 lug 2014, 13:47

davideAg ha scritto:... Come faresti con falsa posizione?...

Sostituito il tripolo inferiore con la sua rappresentazione a T, per calcolare per esempio Z11 andrei a ipotizzare una corrente unitaria in R3 e quindi, risalendo alla tensione V1 e alla corrente I1 alla porta sinistra, calcolerei Z11 dal loro rapporto.

davideAg ha scritto:... A me risulta un espressione che è funzione di s ma una cosa esageratamente lunga :cry: ...

Corta corta, non viene di certo, ma se non ce la fai vedere, un parere non possiamo di certo dartelo.

davideAg ha scritto:... Ma va be se fisso una falsa tensione o corrente e imposto un coefficiente k che mi consente di riscalare le quantità di V,I non so come fare per trovare il k ...

In questo caso k non serve, visto che ci interessa solo un rapporto. ;-)

davideAg ha scritto:... BTW I teoremi di Millman e falsa posizione non erano oggetto del corso di elettrotecnica (parlo sempre di Teoria dei Circuiti) :? ...

Beh, non occorre mica chiamarli per nome, Millman è spacciabile per media pesata dei potenziali dei nodi adiacenti usando come pesi le ammettenze, ma può altresì essere visto come un Norton generalizzato; la falsa posizione poi non è altro che una conseguenza della linearità e quindi possiamo fare a meno di fare riferimento sia a Fibonacci che ad Ahmes. :mrgreen:
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[5] Re: Rappresentazione con matrice Z (impedenze a vuoto)

Messaggioda Foto UtentedavideAg » 5 lug 2014, 20:08

RenzoDF ha scritto:Beh, non occorre mica chiamarli per nome, Millman è spacciabile per media pesata dei potenziali dei nodi adiacenti usando come pesi le ammettenze, ma può altresì essere visto come un Norton generalizzato; la falsa posizione poi non è altro che una conseguenza della linearità e quindi possiamo fare a meno di fare riferimento sia a Fibonacci che ad Ahmes. :mrgreen:


Giustissimo: ho fatto i teoremi di Thevenin-Norton generalizzato e vari argomenti sulle reti lineari anche a lezione.

RenzoDF ha scritto:Corta corta, non viene di certo, ma se non ce la fai vedere, un parere non possiamo di certo dartelo.


Con il metodo agli anelli (correnti di maglia) ottengo:

[R] = \begin{bmatrix}  \frac{3s^2 + 5s + 3}{s(6s^2+7s+3)} &  \frac{7s+6s^2-1}{6s^2+7s+3} \\
 \frac{6s^2+4s+2}{6s^2+7s+3} & \frac{8+6s^2+7s}{6s^2+7s+3} \end{bmatrix}
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[6] Re: Rappresentazione con matrice Z (impedenze a vuoto)

Messaggioda Foto UtentedavideAg » 5 lug 2014, 20:23

p.s. Con falsa posizione ho provato ma non riesco. :cry:

[T] = \begin{bmatrix}  2 & -1 \\ 1  & 1 \end{bmatrix}

Poi I(R3) = 1 A, V(R3) = 1 V e qua mi blocco.
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[7] Re: Rappresentazione con matrice Z (impedenze a vuoto)

Messaggioda Foto UtenteRenzoDF » 8 lug 2014, 10:34

davideAg ha scritto:Con il metodo agli anelli (correnti di maglia) ottengo:

[R] = \begin{bmatrix}  \frac{3s^2 + 5s + 3}{s(6s^2+7s+3)} &  \frac{7s+6s^2-1}{6s^2+7s+3} \\
 \frac{6s^2+4s+2}{6s^2+7s+3} & \frac{8+6s^2+7s}{6s^2+7s+3} \end{bmatrix}

Quel risultato non può essere corretto, sia perché con due elementi circuitali con memoria non possiamo avere un polinomio di terzo grado fra i piedi nella prima autoimpedenza, sia per la non uguaglianza delle mutue impedenze, sia per l'evidente non corrispondenza con i valori asintotici; se per esempio prendiamo la Z11, di certo in continua non è infinita, non credi?

Per quanto riguarda la falsa posizione, per Z11 e Z21, una volta ipotizzata una corrente unitaria, o meglio ancora una corrente di due "ampere" in R3, avrai una tensione 2+4s su R2 e una corrente 1+2s nella stessa, di conseguenza una corrente 3+2s su R1 ... una tensione 5+6s su C ... ecc. ecc. ma se non ridisegni la rete sostituendo il tripolo inferiore con la sua sintesi a "T" (era questo che intendevo, non la rappresentazione con la matrice T) sarà poi difficile proseguire.
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[8] Re: Rappresentazione con matrice Z (impedenze a vuoto)

Messaggioda Foto UtentedavideAg » 28 lug 2014, 23:38



Si questa è la sostituzione da fare. In ogni caso mi domandavo se si potesse risolvere prima calcolando la rappresentazione impedenze ai capi di C ed R_3 e poi sommare i 2 doppi bipoli poiché connessi in serie :!: .
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[9] Re: Rappresentazione con matrice Z (impedenze a vuoto)

Messaggioda Foto UtenteRenzoDF » 29 lug 2014, 11:33

davideAg ha scritto: ... mi domandavo se si potesse risolvere prima calcolando la rappresentazione impedenze ai capi di C ed R_3 e poi sommare i 2 doppi bipoli poiché connessi in serie :!: .

Certo.
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[10] Re: Rappresentazione con matrice Z (impedenze a vuoto)

Messaggioda Foto UtentedavideAg » 5 feb 2015, 7:04

Ricontrollando i conti ottengo:

\left[ Z  \right ] = \begin{bmatrix}
\frac{12s^2+8s+5}{6s^2+s+3} & \frac{6s^2+s+5}{6s^2+s+3} \\ 
\frac{6s^2+s+5}{6s^2+s+3} & \frac{12s^2-s+5}{6s^2+s+3}
\end{bmatrix}

Lo posto nel caso qualcuno fosse interessato alla soluzione. :ok:
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