Примеры схем: Примеры рабочих схем – Sipuni

Примеры схем: Примеры рабочих схем – Sipuni

alexxlab 18.08.2019

Содержание

Примеры рабочих схем – Sipuni

В качестве примеров рабочих схем, мы можем предложить следующие варианты:

Вариант 1.

1. Поступает входящий вызов на ваш номер.

2. Клиент слышит приветствие компании.

3. Если вызов поступает в рабочее время компании, он направляется на менеджеров.

4. Если никто из менеджеров не ответил, вызов отправляется на голосовую почту, где клиент слышит предложение оставить информацию. Запись поступит на указанный email.

5. Если вызов поступил в нерабочее время — вызов направляется на голосовую почту.

Вариант 2.

1. Поступает входящий вызов на ваш номер.

2. Если звонящий входит в список, то вызов направляется сразу на отдел доставки.

3. Если звонящий не входит в список, клиент слышит приветствие компании.

4. Далее, если вызов поступил в рабочее время компании, клиент попадает на голосовое меню.

5. В зависимости от пункта меню, вызов направляется в соответствующий отдел, либо на справочный автоинформатор.

6. Если никто не ответил на вызов, отправляется СМС о пропущенном вызове на ответственного сотрудника, указанного в параметрах функции.

7. Если вызов поступил в нерабочее время, то клиент слышит автоинформатор с режимом работы компании и вызов направляется на голосовую почту.

Вариант 3.

1. Поступает входящий вызов на ваш номер.

2.  Клиент слышит приветствие компании.

3. Если абонент звонит первый раз, то вызов направляется сразу на отдел продаж.

4. Если никто не ответил на вызов, отправляется СМС о пропущенном вызове на ответственного сотрудника, указанного в параметрах функции.

5. Если абонент уже звонил, вызов направляется на голосовое меню.

6. В зависимости от пункта меню, вызов направляется в соответствующий отдел.

 

Вариант 4.

1.  Поступает входящий вызов на ваш номер.

2. В зависимости от региона, откуда звонит абонент, вызов направляется на соответствующее приветствие.

3. Далее, вызов распределяется на региональные отделы продаж, либо на автоинформатор о территории охвата компании, после направляется на голосовую почту.

 

Вариант 5.

1. Поступает входящий вызов на ваш номер.

2. Клиент слышит приветствие компании.

3. Если вызов поступает в рабочее время компании, абоненты отправляется СМС-визитка с контактами компании, затем направляется на менеджера.

4. Если менеджер не отвечает или занят, звучит автоинформатор «Оставайтесь на линии», и вызов менеджера повторяется.

5. Если вызов поступает в нерабочее время компании, при условии, что это VIP клиент, звонок отправляется на мобильный телефон менеджера.

6. Если менеджер не ответил или занят, на его мобильный телефон отправляется СМС уведомление о пропущенном звонке.

7. Если звонит обычный клиент, вызов направляется на голосовую почту.

Вариант 6. Часть схемы

1. Клиент слышит приветствие компании.

2. Вызов переводится на группу менеджеров.

3. Если никто не ответил в течении 60 сек, звучит сообщение «На данный момент все операторы заняты, оставайтесь на линии».

4. Вызов переводится повторно на группу менеджеров.

5. Цикл повторяется указанное количество раз.

 

Вариант 7. Часть схемы

1. Поступающий звонок проверяется CRM системой на наличие ответственного менеджера.

2. Если клиент есть в CRM системе, то вызов направляется на телефон менеджера.

3. Если менеджер не отвечает, то вызов переходит вниз по схеме.

4. Если звонит новый клиент, то он слышит приветствие компании.

5. Звонок направляется на отдел продаж.

 

Вариант 8. Часть схемы

1. Входящий вызов поступает на городской номер.

2. Расширяющийся дозвон позволяет подключать более высоких по должности сотрудников к приему звонка шаг за шагом, чтобы ни один звонок не остался без ответа.

Схемы электрические. Типы схем / Хабр

Привет Хабр!

Чаще в статьях приводят вместо электрических схем красочные картинки, из-за этого возникают споры в комментариях.
В связи с этим, решил написать небольшую статью-ликбез по типам электрических схем, классифицируемых в Единой системе конструкторской документации (ЕСКД).

На протяжении всей статьи буду опираться на ЕСКД.
Рассмотрим ГОСТ 2.701-2008 Единая система конструкторской документации (ЕСКД). Схемы. Виды и типы. Общие требования к выполнению.
Данный ГОСТ вводит понятия:

  • вид схемы — классификационная группировка схем, выделяемая по признакам принципа действия, состава изделия и связей между его составными частями;
  • тип схемы — классификационная группировка, выделяемая по признаку их основного назначения.

Сразу договоримся, что вид схем у нас будет единственный — схема электрическая (Э).
Разберемся какие типы схем описаны в данном ГОСТе.

Далее рассмотрим каждый тип схем более подробно применительно для электрических схем.
Основной документ: ГОСТ 2.702-2011 Единая система конструкторской документации (ЕСКД). Правила выполнения электрических схем.
Так, что же такое и с чем «едят» эти схемы электрические?
Нам даст ответ ГОСТ 2.702-2011:
Схема электрическая — документ, содержащий в виде условных изображений или обозначений составные части изделия, действующие при помощи электрической энергии, и их взаимосвязи
.

Схемы электрические в зависимости от основного назначения подразделяют на следующие типы:


Схема электрическая структурная (Э1)

На структурной схеме изображают все основные функциональные части изделия (элементы, устройства и функциональные группы) и основные взаимосвязи между ними. Графическое построение схемы должно обеспечивать наилучшее представление о последовательности взаимодействия функциональных частей в изделии. На линиях взаимосвязей рекомендуется стрелками обозначать направление хода процессов, происходящих в изделии.
Пример схемы электрической структурной:

Схема электрическая функциональная (Э2)

На функциональной схеме изображают функциональные части изделия (элементы, устройства и функциональные группы), участвующие в процессе, иллюстрируемом схемой, и связи между этими частями. Графическое построение схемы должно давать наиболее наглядное представление о последовательности процессов, иллюстрируемых схемой.
Пример схемы электрической функциональной:

Схема электрическая принципиальная (полная) (Э3)

На принципиальной схеме изображают все электрические элементы или устройства, необходимые для осуществления и контроля в изделии установленных электрических процессов, все электрические взаимосвязи между ними, а также электрические элементы (соединители, зажимы и т.д.), которыми заканчиваются входные и выходные цепи. На схеме допускается изображать соединительные и монтажные элементы, устанавливаемые в изделии по конструктивным соображениям.
Схемы выполняют для изделий, находящихся в отключенном положении.
Пример схемы электрической принципиальной:

Схема электрическая соединений (монтажная) (Э4)

На схеме соединений следует изображать все устройства и элементы, входящие в состав изделия, их входные и выходные элементы (соединители, платы, зажимы и т.д.), а также соединения между этими устройствами и элементами. Расположение графических обозначений устройств и элементов на схеме должно примерно соответствовать действительному размещению элементов и устройств в изделии. Расположение изображений входных и выходных элементов или выводов внутри графических обозначений и устройств или элементов должно примерно соответствовать их действительному размещению в устройстве или элементе.
Пример схемы электрической соединений:


Схема электрическая подключения (Э5)

На схеме подключения должны быть изображены изделие, его входные и выходные элементы (соединители, зажимы и т.д.) и подводимые к ним концы проводов и кабелей (многожильных проводов, электрических шнуров) внешнего монтажа, около которых помещают данные о подключении изделия (характеристики внешних цепей и (или) адреса).
Размещение изображений входных и выходных элементов внутри графического обозначения изделия должно примерно соответствовать их действительному размещению в изделии. На схеме следует указывать позиционные обозначения входных и выходных элементов, присвоенные им на принципиальной схеме изделия.
Пример схемы электрической подключений:

Схема электрическая общая (Э6)

На общей схеме изображают устройства и элементы, входящие в комплекс, а также провода, жгуты и кабели (многожильные провода, электрические шнуры), соединяющие эти устройства и элементы. Расположение графических обозначений устройств и элементов на схеме должно примерно соответствовать действительному размещению элементов и устройств в изделии.
Пример схемы электрической общей:

Схема электрическая расположения (Э7)

На схеме расположения изображают составные части изделия, а при необходимости связи между ними — конструкцию, помещение или местность, на которых эти составные части будут расположены.
Пример схемы электрической расположения:

Схема электрическая объединенная (Э0)

На данном виде схем изображают различные типы, которые объединяются между собой на одном чертеже.
Пример схемы электрической объединенной:
PS

Это моя первая статья на Хабре не судите строго.

Блок-схемы алгоритмов. ГОСТ. Примеры — Блог программиста

Схемаэто абстракция какого-либо процесса или системы, наглядно отображающая наиболее значимые части. Схемы широко применяются с древних времен до настоящего времени — чертежи древних пирамид, карты земель, принципиальные электрические схемы. Очевидно, древние мореплаватели хотели обмениваться картами и поэтому выработали единую систему обозначений и правил их выполнения. Аналогичные соглашения выработаны для изображения схем-алгоритмов и закреплены ГОСТ и международными стандартами.

На территории Российской Федерации действует единая система программной документации (ЕСПД), частью которой является Государственный стандарт — ГОСТ 19. 701-90 «Схемы алгоритмов программ, данных и систем» [1]. Не смотря на то, что описанные в стандарте обозначения могут использоваться для изображения схем ресурсов системы, схем взаимодействия программ и т.п., в настоящей статье описана лишь разработка схем алгоритмов программ.

Рассматриваемый ГОСТ практически полностью соответствует международному стандарту ISO 5807:1985.

Содержание:

  1. Элементы блок-схем алгоритмов
  2. Примеры блок-схем
  3. Нужны ли блок-схемы? Альтернативы

Элементы блок-схем алгоритмов

Блок-схема представляет собой совокупность символов, соответствующих этапам работы алгоритма и соединяющих их линий. Пунктирная линия используется для соединения символа с комментарием. Сплошная линия отражает зависимости по управлению между символами и может снабжаться стрелкой. Стрелку можно не указывать при направлении дуги слева направо и сверху вниз. Согласно п. 4.2.4, линии должны подходить к символу слева, либо сверху, а исходить снизу, либо справа.

Есть и другие типы линий, используемые, например, для изображения блок-схем параллельных алгоритмов, но в текущей статье они, как и ряд специфических символов, не рассматриваются. Рассмотрены лишь основные символы, которых всегда достаточно студентам.

Терминатор начала и конца работы функции

Терминатором начинается и заканчивается любая функция. Тип возвращаемого значения и аргументов функции обычно указывается в комментариях к блоку терминатора.

Операции ввода и вывода данных

В ГОСТ определено множество символов ввода/вывода, например вывод на магнитные ленты, дисплеи и т.п. Если источник данных не принципиален, обычно используется символ параллелограмма. Подробности ввода/вывода могут быть указаны в комментариях.

Выполнение операций над данными

В блоке операций обычно размещают одно или несколько (ГОСТ не запрещает) операций присваивания, не требующих вызова внешних функций.

Блок, иллюстрирующий ветвление алгоритма

Блок в виде ромба имеет один вход и несколько подписанных выходов. В случае, если блок имеет 2 выхода (соответствует оператору ветвления), на них подписывается результат сравнения — «да/нет». Если из блока выходит большее число линий (оператор выбора), внутри него записывается имя переменной, а на выходящих дугах — значения этой переменной.

Вызов внешней процедуры

Вызов внешних процедур и функций помещается в прямоугольник с дополнительными вертикальными линиями.

Начало и конец цикла

Символы начала и конца цикла содержат имя и условие. Условие может отсутствовать в одном из символов пары. Расположение условия, определяет тип оператора, соответствующего символам на языке высокого уровня — оператор с предусловием (while) или постусловием (do … while).

Подготовка данных

Символ «подготовка данных» в произвольной форме (в ГОСТ нет ни пояснений, ни примеров), задает входные значения. Используется обычно для задания циклов со счетчиком.

Соединитель

В случае, если блок-схема не умещается на лист, используется символ соединителя, отражающий переход потока управления между листами. Символ может использоваться и на одном листе, если по каким-либо причинам тянуть линию не удобно.

Комментарий

Комментарий может быть соединен как с одним блоком, так и группой. Группа блоков выделяется на схеме пунктирной линией.

Примеры блок-схем

В качестве примеров, построены блок-схемы очень простых алгоритмов сортировки, при этом акцент сделан на различные реализации циклов, т.к. у студенты делают наибольшее число ошибок именно в этой части.

Сортировка вставками

Массив в алгоритме сортировки вставками разделяется на отсортированную и еще не обработанную части. Изначально отсортированная часть состоит из одного элемента, и постепенно увеличивается.

На каждом шаге алгоритма выбирается первый элемент необработанной части массива и вставляется в отсортированную так, чтобы в ней сохранялся требуемый порядок следования элементов. Вставка может выполняться как в конец массива, так и в середину. При вставке в середину необходимо сдвинуть все элементы, расположенные «правее» позиции вставки на один элемент вправо. В алгоритме используется два цикла — в первом выбираются элементы необработанной части, а во втором осуществляется вставка.

Блок-схема алгоритма сортировки вставками

В приведенной блок-схеме для организации цикла используется символ ветвления. В главном цикле (i < n) перебираются элементы необработанной части массива. Если все элементы обработаны — алгоритм завершает работу, в противном случае выполняется поиск позиции для вставки i-того элемента. Искомая позиция будет сохранена в переменной j в результате выполнения внутреннего цикла, осуществляющем сдвиг элементов до тех пор, пока не будет найден элемент, значение которого меньше i-того.

На блок-схеме показано каким образом может использоваться символ перехода — его можно использовать не только для соединения частей схем, размещенных на разных листах, но и для сокращения количества линий. В ряде случаев это позволяет избежать пересечения линий и упрощает восприятие алгоритма.

Сортировка пузырьком

Сортировка пузырьком, как и сортировка вставками, использует два цикла. Во вложенном цикле выполняется попарное сравнение элементов и, в случае нарушения порядка их следования, перестановка. В результате выполнения одной итерации внутреннего цикла, максимальный элемент гарантированно будет смещен в конец массива. Внешний цикл выполняется до тех пор, пока весь массив не будет отсортирован.

Блок-схема алгоритма сортировки пузырьком

На блок-схеме показано использование символов начала и конца цикла. Условие внешнего цикла (А) проверяется в конце (с постусловием), он работает до тех пор, пока переменная hasSwapped имеет значение true. Внутренний цикл использует предусловие для перебора пар сравниваемых элементов. В случае, если элементы расположены в неправильном порядке, выполняется их перестановка посредством вызова внешней процедуры (swap). Для того, чтобы было понятно назначение внешней процедуры и порядок следования ее аргументов, необходимо писать комментарии. В случае, если функция возвращает значение, комментарий может быть написан к символу терминатору конца.

Сортировка выбором

В сортировке выбором массив разделяется на отсортированную и необработанную части. Изначально отсортированная часть пустая, но постепенно она увеличивается. Алгоритм производит поиск минимального элемента необработанной части и меняет его местами с первым элементом той же части, после чего считается, что первый элемент обработан (отсортированная часть увеличивается).

Блок-схема сортировки выбором

На блок-схеме приведен пример использования блока «подготовка», а также показано, что в ряде случаев можно описывать алгоритм более «укрупнённо» (не вдаваясь в детали). К сортировке выбором не имеют отношения детали реализации поиска индекса минимального элемента массива, поэтому они могут быть описаны символом вызова внешней процедуры. Если блок-схема алгоритма внешней процедуры отсутствует, не помешает написать к символу вызова комментарий, исключением могут быть функции с говорящими названиями типа swap, sort, … .

На блоге можно найти другие примеры блок-схем:

Часть студентов традиционно пытается рисовать блок-схемы в Microsoft Word, но это оказывается сложно и не удобно. Например, в MS Word нет стандартного блока для терминатора начала и конца алгоритма (прямоугольник со скругленными краями, а не овал). Наиболее удобными, на мой взгляд, являются утилиты MS Visio и yEd [5], обе они позволяют гораздо больше, чем строить блок-схемы (например рисовать диаграммы UML), но первая является платной и работает только под Windows, вторая бесплатная и кроссплатфомренная. Все блок-схемы в этой статье выполнены с использованием yEd.

Нужны ли блок-схемы? Альтернативы


Частные конторы никакие блок-схемы не используют, в книжках по алгоритмам [6] вместо них применяют словесное описание (псевдокод) как более краткую форму. Возможно блок-схемы применяют на государственных предприятиях, которые должны оформлять документацию согласно требованиям ЕСПД, но есть сомнения — даже для регистрации программы в Государственном реестре программ для ЭВМ никаких блок-схем не требуется.

Тем не менее, рисовать блок-схемы заставляют школьников (примеры из учебников ГОСТ не соответствуют) — выносят вопросы на государственные экзамены (ГИА и ЕГЭ), студентов — перед защитой диплом сдается на нормоконтроль, где проверяется соответствие схем стандартам.

Разработка блок-схем выполняется на этапах проектирования и документирования, согласно каскадной модели разработки ПО, которая сейчас почти не применяется, т.к. сопровождается большими рисками, связанными с ошибками на этапах проектирования.

Появляются подозрения, что система образования прогнила и отстала лет на 20, однако аналогичная проблема наблюдается и за рубежом. Международный стандарт ISO 5807:1985 мало чем отличается от ГОСТ 19.701-90, более нового стандарта за рубежом нет. Там же производится множество программ для выполнения этих самых схем — Dia, MS Visio, yEd, …, а значит списывать их не собираются. Вместо блок-схем иногда применяют диаграммы деятельности UML [6], однако удобнее они оказываются, разве что при изображении параллельных алгоритмов.

Периодически поднимается вопрос о том, что ни блок-схемы, ни UML не нужны, да и документация тоже не нужна. Об этом твердят программисты, придерживающиеся методологии экстремального программирования (XP) [7], ходя даже в их кругу нет единого мнения.

В ряде случаев, программирование невозможно без рисования блок-схем, т.к. это один процесс — существуют визуальные языки программирования, такие как ДРАКОН [8], кроме того, блок-схемы используются для верификации алгоритмов (формального доказательства их корректности) методом индуктивных утверждений Флойда [9].

В общем, единого мнения нет. Очевидно, есть области, в которых без чего-то типа блок-схем обойтись нельзя, но более гибкой альтернативы нет. Для формальной верификации необходимо рисовать подробные блок-схемы, но для проектирования и документирования такие схемы не нужны — я считаю разумным утверждение экстремальных программистов о том, что нужно рисовать лишь те схемы, которые помогают в работе и не требуют больших усилий для поддержания в актуальном состоянии [10].

Список использованных источников:

  1. ГОСТ 19.701–90 (ИСО 5807–85) «Единая система программной документа­ции».
  2. Алгоритм. Свойства алгоритма \ https://pro-prof.com/archives/578
  3. Алгоритмы сортировки слиянием и быстрой сортировки \ https://pro-prof.com/archives/813
  4. yEd Graph Editor \ https://www.yworks.com/products/yed
  5. Книги: алгоритмы \ https://pro-prof.com/books-algorithms
  6. Рамбо Дж., Якобсон А., Буч Г. UML: специальный справочник. -СПб. : Питер, 2002. -656 с.
  7. Кент Бек Экстремальное программирование: разработка через тестирование – СПб.: Питер – 2003
  8. Визуальный язык ДРАКОН \ https://drakon.su/
  9. Шилов Н.В. Верификация шаблонов алгоритмов для метода отката и метода ветвей и границ. Моделирование и анализ информационных систем, ISSN 1818 – 1015, т.18, №4, 2011
  10. Брукс Ф., Мифический человеко — месяц или как создаются программные системы. СПб. Символ Плюс, 1999 — 304 с. ил.

4.4 Примеры схем

Multisim 9 для преподавателей

¾ Для включения лампочки в звене И (AND RUNG):

1.Выберите в меню пункт Simulate/Run (Моделирование/Запуск), чтобы начать моделирование схемы.

2.Нажмите клавиши «1» и «2» на клавиатуре, замкнутся ключи J1 и J2 и, через соответствующие контакты реле, включат лампочки Х5 и X6, как показано ниже.

 

5.

 

Лампочка Х5 горит,

 

т. к. цепь питания

 

замкнута в звене «Х1

 

AND Х2″

3.

4.

Лампочка Х6 горит,

Замкнуты все

т.к. цепь питания

контакты,

замкнута в звене «Х1

управляемые по

OR Х2″

ссылкам М1 и

 

М2

1.

 

 

Клавиша «1»

 

замыкает ключ J1,

 

который активирует

 

катушку М1

 

2.

 

Клавиша «2»

 

замыкает ключ J2,

 

который активирует

 

катушку М2

4.

4.1Резервуар

В этом разделе приведен пример релейно-контактной схемы, которая управляет наполнением резервуара жидкостью, а также сливом жидкости из резервуара.

Подробнее о настройках резервуара, модулей ввода и вывода см. приложение «П.3 Компоненты релейноконтактных схем» на стр. 91

Multisim 9 для преподавателей

Эта релейно-контактная схема содержится в отдельном иерархическом блоке HoldingTankLogic.

Подробнее об иерархических блоках см. Multisim 9 User Guide (Руководство пользователя Multisim 9).

¾ Для запуска схемы:

1.Выберите в меню пункт Simulate/Run, чтобы начать моделирование.

2.Нажмите клавишу «P» на клавиатуре, чтобы активировать ключ временного питания. При этом напряжение питания 5 В поступает на контакт IN4 модуля ввода U2 (Input Module). (Базовый адрес модуля ввода — Input Module Base Address = 100). С контакта IN4 питание подается на контакт Х1 в звене Power Lock-up (Блокировка питания) релейноконтактной схемы. Ток протекает в катушке реле М1, вызывая срабатывание всех контактов, имеющих ссылку на катушку М1 (Relay Device Reference = M1).

Multisim 9 для преподавателей

¾Для запуска схемы управления резервуаром:

3.Активируйте схему, как описано выше.

4.Нажмите клавишу «R» на клавиатуре, чтобы активировать ключ временного запуска.

Подсказка. Выберите в меню пункт Window/Tile Vertical (Окно/Разделить вертикально), чтобы видеть одновременно мнемосхему резервуара и соответствующую ей релейно-контактную схему. Наблюдайте, как в процессе моделирования взаимодействуют между собой релейно-контактная схема и мнемосхема.

Multisim 9 для преподавателей

5. Как только запускается моделирование, бак начинает заполняться.

стрелка

показывает

направление

потока

жидкости

6.Когда уровень жидкости достигнет заданной уставки (Set Point), накачка жидкости в резервуар прекращается.

Multisim 9 для преподавателей

7. Затем, после пятисекундной задержки, жидкость из емкости начинает выливаться.

8. Движение жидкости прекращается после опустошения резервуара.

5 «Пример и схема ответа (Описание API)»

Edit me

Пример ответа показывает ответ на пример запроса. Схема ответа определяет все возможные элементы в ответе. Пример ответа не является исчерпывающим для всех конфигураций параметров или операций, но он должен соответствовать параметрам, переданным в примере запроса. Ответ позволяет разработчикам узнать, содержит ли ресурс информацию, которую они хотят, формат и структура информации и т.д.

Описание ответа иногда еще называют схемой ответа. Схема ответа документирует ответ более полным, общим способом, перечисляя каждое свойство, которое может быть возвращено, что содержит каждое свойство, формат данных значений, структуру и другие подробности.

Примеры и схемы ответов

Ниже приведен пример ответа от SendGrid API. Их документация обеспечивает отображение Примера на одной вкладке:

А схема ответа на другой вкладке:

Определение ответа называется схемой или моделью (термины используются как синонимы) и равняется на язык и описания схемы JSON. Что особенно хорошо в примере SendGrid, так это использование тегов раскрытия / свертывания для отражения той же структуры, что и в примере, с объектами на разных уровнях.

Swagger UI также предоставляет и пример значения и схему/модель. Например, в примере документа API Sunrise и Sunset Times, который используется в практике SwaggerUI (которое будет приведено позже в курсе), можно увидеть различие между примером ответа и схемой ответа. Вот Пример значения:

Пример ответа должен соответствовать примеру запроса. Так же, как пример запроса может включать только подмножество всех возможных параметров, пример ответа также может быть подмножеством всей возможной возвращаемой информации.

Схема ответа содержит все возможные свойства, возвращаемые в ответе. Вот почему нужен и пример ответа, и схема ответа. Вот схема ответа для API Sunrise и Sunset Times:

Схема или модель обеспечивает следующее:

  • Описание каждого свойства;
  • Определение типа данных для каждого свойства;
  • Является ли каждое свойство обязательным или необязательным.

Если информацию заголовка важно включить в пример ответа (поскольку она предоставляет уникальную информацию, отличную от стандартных кодов состояния), то ее также надо включить .

Нужно ли определять ответ?

Иногда в документации API схема ответа может отсутствовать, поскольку ответы могут показаться самоочевидными или интуитивно понятными. В API Twitter ответы не поясняются (пример здесь).

Большая часть документации была бы лучше с подробно описанным ответом, особенно если свойства являются сокращенными или загадочными. Разработчики иногда сокращают ответы, чтобы повысить производительность за счет уменьшения объема отправляемого текста. В одной конечной точке, ответ содержал около 20 различных аббревиатур из двух букв. Чтобы выяснить, что означает каждая аббревиатура, было потрачено несколько дней и обнаружено, что многие разработчики, работавшие над этим API, даже не знали, что означают многие ответы.

Использование реалистичных значений в примере ответа

В примере ответа значения должны быть реалистичными, а не реальными. Если разработчики дают вам пример ответа, убедитесь, что значения являются разумными и не отталкивающе фальшивыми (например, пользователи, состоящие из имен персонажей комиксов).

Кроме того, образец ответа не должен содержать реальных данных клиента. Если вы получаете пример ответа от разработчика и данные выглядят реальными, убедитесь, что они получены не из клонированной только что производственной базы данных, как это обычно делается. Разработчики могут не осознавать, что данные должны быть вымышленными, но репрезентативными, и очистка производственной базы данных может быть для них самым простым подходом.

Форматируем JSON и используем подсветку синтаксиса кода

Используйте правильный формат JSON для ответа. Такие инструменты, как JSON Formatter and Validator, помогут скорректировать синтаксис.

Если есть возможность добавить подсветку синтаксиса, обязательно нужно делать это. При использовании статического генератора сайтов, например Jekyll или синтаксис Markdown с GitHub, можно использовать встроенную подсветку синтаксиса Rouge. Другие статические генераторы сайтов могут использовать Pygments или аналогичные расширения.

Rouge и Pygments полагаются на «лексеры», чтобы указать, как код должен быть выделен. Например, некоторыми распространенными лексерами являются java, json, html, xml, cpp, dotnet и javascript.

Стратегии документирования вложенных объектов

Часто бывает, ответ содержит вложенные объекты (объекты внутри объектов) или повторяющиеся элементы. Форматирование документации для схемы ответа является одним из наиболее сложных аспектов справочной документации API.

Очень популярно использование таблиц. В курсе Петера Грюнбаума по технической документацииAPI для Udemy Грюнбаум представляет вложенные объекты, используя таблицы с различными столбцами:

Грюнбаум использует таблицы главным образом для того, чтобы уменьшить акцент на инструментах и ​​уделить больше внимания контенту.

Dropbox API представляет вложение косой чертой. Например, name_details/, team/ и quota_info указывают несколько уровней объекта.

Другие API будут вкладывать определения ответов для имитации структуры JSON. Вот пример из bit.ly API:

Многоуровневые списки обычно являются бельмом на глазу, но здесь они служат цели, которая хорошо работает, не требуя сложного моделирования.

Подход eBay еще уникальнее. В их случае MinimumAdvertisedPrice вложен в DiscountPriceInfo, который вложен в Item, который вложен в ItemArray. (Обратите внимание, что этот ответ находится в формате XML вместо JSON.):

Вот документация ответа:

Также интересно, сколько деталей eBay включает для каждого элемента. В то время как авторы Twitter, опускают описания, авторы eBay пишут небольшие романы, описывающие каждый элемент в ответе.

Дизайн в три колонки

Некоторые API-интерфейсы помещают ответ в правый столбец, чтобы вы могли видеть его, одновременно просматривая описание и параметры ресурса. API Stripe сделал этот дизайн в три колонки популярным:

В дизайне Stripe образец ответа сопоставляется в правой части окна со схемой ответа в главном окне. Идея в том, что вы можете видеть и то и то одновременно. Описание не всегда совпадает с ответом, что может привести к путанице. Тем не менее, разделение примера ответа от схемы ответа в отдельных столбцах помогает различать их.

Многие API смоделировали свой дизайн после Stripe. Например, Slate, Spectacle или Readme.io. Следует ли использовать Дизайн в три колонки с документацией по API? Может быть.

Но если пример ответа и описание не совпадают, внимание пользователя несколько расфокусируется, и пользователь должен прибегнуть к дополнительной прокрутке вверх-вниз. Кроме того, если в дизайне используется три столбца, средний столбец может иметь некоторые ограничения, которые не оставят много места для скриншотов и примеров кода.

MYOB Developer Center использует интересный подход к документированию JSON в своих API. Они перечисляют структуру JSON в виде таблицы, с разными уровнями отступов. Можно навести курсор мыши на поле с для появления всплывающей подсказки с описанием или щелкнуть по полю, чтобы раскрыть описание ниже. Использование всплывающих подсказок позволяет идеально выровнять строки, содержащие пример и описание.

Такой подход облегчает поиск, а подход с всплывающими подсказками и раскрывающимся описанием позволяет сжать таблицу, чтобы можно было переходить к интересующим частям. Однако этот подход требует больше ручной работы с точки зрения документации. Тем не менее, для длинных объектов JSON, это может стоить того.

Встраивание динамических ответов

Иногда ответы генерируются динамически на основе вызовов API в тестовой системе. Например, посмотрите на API Rhapsody и щелкните конечную точку — ответ генерируется динамически.

Другой API с динамическими ответами — это API OpenWeatherMap (с которым мы практиковались ранее). Если щелкнуть ссылку в разделе «Примеры вызовов API», например http://samples.openweathermap.org/data/2.5/weather?q=London, вы увидите ответ, возвращенный в браузере.

На самом деле, ответ OpenWeatherMap не генерируется динамически, но он так выглядит.

API Citygrid, который мы рассмотрели в разделе Пример запроса, также динамически генерирует ответы.

Такой динамический подход хорошо подходит для запросов GET, которые возвращают публичную информацию. Однако, вероятно, он не будет масштабироваться для других методов (таких как POST или DELETE) или для запроса авторизации.

Что насчет кодов ошибок?

В разделе ответов иногда кратко перечисляются возможные статусы и коды ошибок, возвращаемые вместе с ответами. Однако, поскольку эти коды обычно используются всеми конечными точками в API, статусы и коды ошибок часто документируются в отдельном разделе, отдельно от документации конкретной конечной точки. Все это есть в разделе Статусы и коды ошибок.

Пример и схема ответа конечной точки SurfReport

Давайте создадим раздел для нашей конечной точки surfreport/{beachId} , в котором покажем пример и схему ответа.

Вот пример к разделу:

Пример ответа

Ниже пример ответа конечной точки surfreport/{beachId}

{
    "surfreport": [
        {
            "beach": "Santa Cruz",
            "monday": {
                "1pm": {
                    "tide": 5,
                    "wind": 15,
                    "watertemp": 80,
                    "surfheight": 5,
                    "recommendation": "Go surfing!"
                },
                "2pm": {
                    "tide": -1,
                    "wind": 1,
                    "watertemp": 50,
                    "surfheight": 3,
                    "recommendation": "Surfing conditions are okay, not great. "
                },
                "3pm": {
                    "tide": -1,
                    "wind": 10,
                    "watertemp": 65,
                    "surfheight": 1,
                    "recommendation": "Not a good day for surfing."
                }
                ...
            }
        }
    ]
}

В таблице ниже описание для каждого пункта

Пункт ответа Описание Тип данных
beach Пляж, выбранный на основе идентификатора пляжа в запросе. Название пляжа — это официальное название, описанное в базе геоданных Службы национальных парков. string
{day} Выбранный день недели. В ответ возвращается максимум 3 дня. Object
{time} Выбранное время для погодный условий. Этот элемент включается только в том случае, если в запрос включен параметр времени. string
{day}/{time}/tide Уровень прилива на пляже в определенный день и время. Прилив — это расстояние внутри страны, до которого поднимается вода, и может быть положительным или отрицательным числом. При отливе, число отрицательное. При приливе, число положительное. Точка 0 отражает линию, при отсутствии прилива/отлива, и находится в переходе между двумя состояниями. Integer
{day}/{time}/wind Скорость ветра на пляже измеряется в узлах (морских миль в час). Ветер влияет на высоту прибоя и общие условия волнения. Скорость ветра более 15 узлов делает условия серфинга нежелательными, потому что ветер создает белые шапки и неспокойную воду. Integer
{day}/{time}/watertemp Температура воды, возвращаемая в градусах Фаренгейта или Цельсия, в зависимости от указанных единиц измерения. Для температуры воды ниже 70 F может потребоваться гидрокостюм. При температуре ниже 60, вам понадобится как минимум 3-миллиметровый гидрокостюм и желательно пинетки, чтобы согреться. Integer
{day}/{time}/surfheight Высота волн возвращается в футах или сантиметрах в, зависимости от указанных единиц измерения. Высота прибоя 3 фута — минимальный размер, необходимый для серфинга. Если высота прибоя превышает 10 футов, заниматься серфингом небезопасно. Integer
{day}/{time}/recommendation Общая рекомендация, основанная на сочетании различных факторов (ветер, температура воды, высота полета). Возможны три варианта ответа: (1) «Займитесь серфингом!», (2) «Условия серфинга в порядке, но не круто», и (3) «Не очень хороший день для серфинга». Каждый из трех факторов оценивается максимум в 33,33 балла, в зависимости от идеала для каждого элемента. Три элемента объединены, чтобы сформировать процент. От 0% до 59% дает ответ 3, от 60% до 80% дает ответ 2, а от 81% до 100% дает ответ 1. String

Следующие шаги

Мы прошлись по каждому из разделов, теперь взглянем на них вместе в разделе Собираем все вместе.

🔙

Go next ➡

примеры обновления схем—ArcMap | Документация

Пример 1 – Обновления схем Стандартного компоновщика, созданных из объектов ГИС, организованных в геометрическую сеть

На рисунках ниже показано, как схематические представления стандартного компоновщика, созданные из объектов ГИС и организованные в геометрическую сеть, могут быть обновлены в соответствии с опциями диалогового окна Обновить схему (Update Diagram).

A—Обновление схематического представления, созданного трассировкой

Рисунок 1.A.1 показывает часть образца геометрической сети, где скоро начнется операция трассировки Найти соединенные объекты (Find Connected), начиная от зеленого флага, расположенного в точке объекта.

Рисунок 1.A.2 показывает результат трассировки, полученный в виде схемы, который будет использоваться в качестве входных данных для создания схематического представления. Поскольку справа от сети на ребре находится барьер, результат трассировки на этом месте заканчивается. Результат трассировки заканчивается также сверху и снизу, так как в этих местах имеются включенные переключатели, которые не дают проводить трассировку по другую сторону от них. На рисунке 1.A.3 показано схематическое представление DiagramFromHighlightedTrace, созданное по результатам этой операции трассировки.

На рисунке 1.A.4 показан результат той же операции трассировки, полученный в виде выделенного набора, который будет использован для создания схематического представления DiagramFromSelectedTrace. На рисунке 1.A.5 показано полученное схематическое представление DiagramFromSelectedTrace.

На рисунке1.A.6 показаны изменения, произошедшие в этом районе с тех пор, как было создано схематическое представление:

  • Некоторые объекты ГИС были перемещены (они были расположены в фиолетовом круге на рисунке 1.A.6 ниже).
  • Переключатель внизу, который был включен, когда создавалось схематическое представление, сейчас выключен.

На рисунках 1.A.7 и 1.A.8 показаны схематические представления DiagramFromHighlightedTrace и DiagramFromSelectedTrace после обновления при помощи опции Синхронизировать против исходной выборки/трассировки/запроса (Synchronize against original selection/trace/query).

Для схематического представления DiagramFromHighlightedTrace, первоначально созданного из результатов трассировки, полученных в виде схемы, параметры трассировки были сохранены в наборе схематических данных при создании этого схематического представления. Во время обновления трассировка была перевыполнена в памяти, и содержимое схематического представления обновлено в соответствии с новым результатом трассировки Найти соединенные объекты (Find Connected): перемещенные (удаленные) объекты больше не являются частью этого нового результата трассировки и, поскольку переключатель внизу сейчас закрыт, трассировка Найти соединенные объекты (Find Connected) выполняется по другую сторону от переключателя; большая часть сети за этим переключателем теперь вернулась в этот новый результат трассировки. Все эти изменения отражены в новом схематическом представлении.

Для схематического представления DiagramFromSelectedTrace, которое было создано их того же результата трассировки, но поступило как выделенный набор, параметры трассировки не были сохранены в наборе схематических данных при создании этого схематического представления. Схематическое представление обновлено в соответствии с первоначальным набором выбранных объектов, использованных для его создания. В базе геоданных уже нет удаленных или перемещенных объектов, а связанные объекты схемы будут удалены из схематического представления после обновления. Связанный с ныне закрытым преключателем объект схемы в обновленном схематическом представлении появляется в виде нового символа (который использовался для обозначения закрытых переключателей). Однако, поскольку они не были включены в первоначальный набор выбранных объектов, объекты ГИС по ту сторону от закрытого переключателя не были добавлены в обновленное схематическое представление.

B—Обновление схематического представления первоначально созданного из выделенного набора объектов ГИС

На рисунке 1.B.1 показана часть образца геометрической сети. На рисунке 1.B.2 показан выделенный набор в этой области, который будет использован в качестве входных данных для создания схематического представления.

На рисунке 1.B.3 показано схематическое представление DiagramFromSelection, созданное из выделенного набора объектов ГИС. После этого происходит компоновка схематического представления при помощи алгоритма компоновки Иерархический — Дерево главной линии (рисунок 1.B.4), и некоторые объекты схемы, расположенные справа, удалены при помощи команды Удалить объекты схемы (Remove Schematic Features) (рисунок 1.B.5). (рис. 1.B.5). Эти изменения сохранены.

на рис. 1.B.6 показаны изменения, которые повлияли на район ГИС с момента создания схематического представления DiagramFromSelection.

  • Некоторые объекты ГИС были перемещены (они были расположены в оранжевом круге на рис. 1.B.6 ниже).
  • Состояние объекта ГИС ServiceLocation GIS, расположенного в верхней части, изменилось.
  • Состояние объекта ГИС TransformerBank в центральной части изменилось.

Теперь мы хотим показать результаты обновления содержимого схематического представления в зависимости от различных опций обновления, которые можно настроить в диалоговом окне Обновить схему (Update Diagram):

Обновление с помощью опции Синхронизировать исходные выборку/трассировку/запрос с отключенной опцией Сохранить вручную удаленные, сокращенные, воссоединенные объекты (Persist manually removed, reduced or reconnected features)

В этом случае обновление работает от объектов ГИС, которые изначально использовались для создания схематического представления. На рисунке 1.B.7 показано содержимое схематического представления после обновления.

Имеются объекты ГИС TransformerBank и ServiceLocation, которые были изменены с момента создания схемы; эти новые состояния отражены в соответствующих объектах схемы. Существует ряд объектов ГИС, которые были удалены из базы геоданных с момента создания схемы; сопоставленные объекты схемы исчезают со схемы. Объекты схемы, которые ранее были удалены из схематического представления, восстановлены после проведения обновления, потому что опция Сохранить вручную удаленные, сокращенные, переподключенные объекты была отключена.

Обновление из нового набора выбранных объектов, указанных в геометрической сети

На рис. 1.B.8 показаны изменения, которые повлияли на район ГИС с момента создания схемы DiagramFromSelection, а также новый набор объектов ГИС, на основании которого будет обновлена схема. Этот набор включает в себя некоторые объекты ГИС, первоначально использовавшиеся для создания схематического представления DiagramFromSelection, и некоторые новые объекты ГИС, расположенные немного южнее.

  • Сценарий 1. Обновление при помощи опции Добавить новые объекты в активную схему (Append new features to the active diagram)
    • Если опция Полная синхронизация схемы (Full Diagram Synchronization) не включена

      На рисунке 1. B.9 показано содержимое DiagramFromSelection после его обновления из этого текущего выделенного набора с помощью опции Добавить новые объекты в активную схему (Append new features to the active diagram) с включенной опцией Сохранять элементы удаленные, уменьшенные или с измененными связями вручную (Persist manually removed, reduced or reconnected features) и при отключенной опции Полная синхронизация схемы (Full Diagram Synchronization).

      Все объекты схемы, исходно содержавшиеся в схематическом представлении, находятся там, где они были сохранены. Объекты схемы, сопоставленные с объектами ГИС, которые были удалены из базы геоданных с момента создания схемы, сохраняются в схеме, так как опция Полная синхронизация схемы (Full Diagram Synchronization) отключена. Объекты схемы, сопоставленные с объектами ГИС, которые были удалены из базы геоданных с момента создания схемы, сохраняются в схеме, так как опция Полная синхронизация схемы (Full Diagram Synchronization) отключена. Изменение состояния объекта ГИС TransformerBank отражается на соответствующем объекте схемы, так как этот объект ГИС является частью входной выборки. На любой новый объект ГИС, имеющийся в выделенном наборе входных данных, в схематическом представлении DiagramFromSelection создается новый объект схемы, который размещается на своем географическом местоположении. Поскольку опция Сохранить вручную удаленные, сокращенные, воссоединенные объекты включена, удаленные объекты схемы после обновления остаются невидимыми.

    • Если опция Полная синхронизация схемы (Full Diagram Synchronization) включена

      На рисунке 1.B.10 показано содержимое DiagramFromSelection после его обновления из этого же текущего выделенного набора с помощью опции Добавить новые объекты в активную схему (Append new features to the active diagram) с включенными опциями Сохранять элементы удаленные, уменьшенные или с измененными связями вручную (Persist manually removed, reduced or reconnected features) и Полная синхронизация схемы (Full Diagram Synchronization).

      Удаляются объекты схемы, сопоставленные с объектами ГИС, которые были удалены из базы геоданных. Изменения состояний объектов ГИС TransformerBank и ServiceLocation отражаются в соответствующих объектах схемы. На любой новый объект ГИС, имеющийся в выделенном наборе входных данных, в схематическом представлении DiagramFromSelection создается новый объект схемы, который размещается на своем географическом местоположении. Все прочие объекты схемы, исходно содержавшиеся в схематическом представлении, находятся там, где они были сохранены. Поскольку опция Сохранить вручную удаленные, сокращенные, воссоединенные объекты включена, удаленные объекты схемы после обновления остаются невидимыми.

  • Сценарий 2. Обновление с помощью опции Переписать активную схему (Overwrite the active diagram)

На рисунке 1.B.11 показано содержание схематического представления DiagramFromSelection после того, как оно было обновлено из того же текущего выделенного набора при помощи опции Перезаписать активную схему (Overwrite the active diagram).

В схематическом представлении остаются только те объекты схемы, которые уже были связаны с объектами ГИС в текущем выделенном наборе; они находятся там, где были сохранены. Изменение состояния объекта ГИС TransformerBank отражено на связанном объекте схемы. На любой новый объект ГИС, имеющийся в выделенном наборе входных данных, в схематическом представлении DiagramFromSelection создается новый объект схемы, который размещается на своем географическом местоположении.

Пример 2—Обновления схем Компоновщика набора сетевых данных

Рисунки ниже иллюстрируют, как происходит обновление схематического представления на основе компоновщика набора сетевых данных.

На рисунке 2.1 показана область, где будет проводиться сетевой анализ маршрута. В документе карты в качестве входных данных указаны места для остановок.

На рисунке 2.2 показано решение сетевого анализа маршрута, а на рисунке 2.3 — схематическое представление, созданное из этого решения сетевого анализа маршрута.

На рисунке 2.4 показаны изменения, произошедшие в данной области с тех пор, как было создано это схематическое представление. Барьеры теперь расположены на двух улицах, и тип двух улиц изменен.

На рисунке 2.5 показан результат анализа нового маршрута, который будет использован как входные данные для обновления схематического представления. На рисунке 2.6 показано схематическое представление после того, как оно было обновлено из нового получившегося маршрута. База схематических данных была обновлена новым результатом сетевого анализа. Информация об изменении состояния ребра объекта поступила в базу схематических данных, и после обновления появляется связанный объект схемы уже другого цвета.

Пример 3—Обновления на схемах XML компоновщика

Рисунки ниже иллюстрируют, как происходит обновление схематического представления, созданного XML компоновщиком.

На рисунке 3.1 показано состояние схематического представления до обновления. В нем содержится два узла схемы и одна связь схемы. Символы связи схемы изменяются в зависимости от значений атрибутов Категории.

Рисунок 3.2 подчеркивает изменения, повлиявшие на XML-файл с момента, когда он был использован для создания схематического представления. Элементы NodeFeature и LinkFeature, выделенные голубым цветом, являются новыми элементами XML-файла, которых не было в первой версии этого файла. Свойство набора свойств Категория, связанное с элементом Link-1 LinkFeature (выделено желтым цветом), появляется с другим значением в XML-файле новой версии, отличном от значения первой версии.

На рисунке 3.3 показано схематическое представление после обновления с использованием новой версии XML-файла в качестве входного XML-файла. В базе схематических данных созданы новый узел схемы и новая связь схемы для двух элементов NodeFeature и LinkFeature, находящихся во входном XML-файле. Новое значение, установленное для Категории propertyset property, принято во внимание и обновлено в соответствующей базе схематических данных. Все эти изменения теперь отражены в схематическом представлении.

Пример 4—Обновления схематических представлений стандартного компоновщика, полностью построенных из запросов пользователей

На рисунках ниже показано схематическое представление Стандартного компоновщика, содержание которого полностью построено из пользовательских запросов, до и после обновления при помощи опции Синхронизировать против исходной выборки/трассировки/запроса.

На рисунке 4.1 показано состояние схематического представления перед обновлением.

На рисунке 4.2 показаны объекты ГИС, лежащие в основе схематического представления. Выделены изменения, повлиявшие на содержимое базы данных с тех пор, как была создана эта схема.

  • Объекты ГИС, находившиеся на 1, были удалены из базы данных.
  • В местоположении 2 были созданы некоторые новые точки и линии объектов ГИС.
  • В местоположении 3 были изменены атрибуты некоторых ребер и точек объектов.

На рисунке 4.3 показано схематическое представление после обновления.

(1) Поскольку объекты схемы, ранее отображавшиеся в зоне 1, уже не находятся в базе данных, в процессе обновления схемы они были удалены из базы схематических данных и соответственно из самого схематического представления.

(2) Поскольку в базе данных были созданы новые объекты, то запросы, настроенные на классы объектов схемы, теперь возвращают эти новые объекты. Это приводит к тому, что в базе схематических данных создаются новые связанные объекты схемы, отображающиеся в обновленном схематическом представлении.

(3) Новые значения атрибутов, определенные для объектов ГИС, передаются на связанные объекты схемы в базе схематических данных и, соответственно, в обновленном схематическом представлении.

Примечание:

Когда запросы, указанные для классов объектов схемы, связанных с шаблоном схемы Стандартного компоновщика, настроены на автоматический перезапуск каждый раз, когда загружаются схематические представления, содержащие эти связанные с ним объекты схемы, содержание этого схематического представления будет точно таким же, как только будет загружена схема, не требующая обновления.

Связанные разделы

Операционный усилитель. Примеры схем с описанием работы

Продолжение статьи «Операционный усилитель. На пальцах. Для самых маленьких»

Разберем еще пару схем, чтобы было понятно что и как. Как обычно, усилитель у нас идеальный.

▌Преобразователь напряжения в ток
Иногда надо получить источник тока. Это такой источник энергии который обеспечит протекание нужного тока через любое сопротивление. Вот есть у нас источник на 10мА и если мы его замкнем накоротко, то будет через точку КЗ течь ток в 10мА, а если мы оборвем его, то через обрыв … будет течь ток в 10мА, для этого источник тока загонит свое выходное напряжение до такого уровня, что заряды побегут через воздух, образовав пробой. Ну это в идеальном случае конечно. В реале источник тока при обрыве просто выставит свое максимально возможное напряжение.

Зачем нужно такое? Ну… по разным причинам. Светодиоды питать, например. Или есть линии связи на токовой петле. Когда у нас по проводу передается сигнал не напряжением, а током. Это очень удобно — от длины линии и роста ее сопротивления сигнал не меняется, всегда можно детектировать состояние линии — обрыв это нулевой ток, КЗ это ток выше лимита.

Я как то уже писал про токовую петлю 4-20мА. И вот там был пример применения ОУ для создания преобразователя напряжение-ток. Вот его схемотехника:

Принцип работы рассматриваем по той же методике. ОУ охвачен обратной связью. Считаем, что у нас виртуальное КЗ между его входами.

И можно смело вычислить ток I который будет, просто по закону Ома, равен как I = Uвх/R3. Но так как на самом деле никакого КЗ нет и, более того, во входы ОУ ничего не течет из-за его бесконечного сопротивления, то Ioс = 0. А раз Iос равна нулю, то ток I = Iout и жестко задается ТОЛЬКО входным напряжением и значением R3. Как бы не менялось побочное сопротивление линии R1 ток останется неизменным. Ну, конечно, при условии, что источник питания U может это обеспечить должным напряжением.

▌Логарифмический усилитель

С помощью ОУ можно аналогично интегратору, который рассматривался в прошлой статье, вытащить из детали нужную характеристику и превратить ее в коэффициент усиления.

К примеру, нам нужен хитрый усилитель который произведет компрессию сигнала. Слабый сигнал усилит на большую величину, а сильный проигнорирует. Осталось только найти деталь которая имеет такую характеристику. Возьмем, например, диод 1N4007:

Его вольт-амперная характеристика такая:

Т. е. чем выше приложенное напряжение тем выше ток. И зависимость эта нелинейная, а по экспоненте. Вычисляется примерно как:

I = Is(eU/k — 1),

где Is это предельный ток насыщения, а k конструктивный коэффициент зависящий от температуры и еще разных параметров.

С ростом тока падение напряжения вначале увеличивается быстро, а потом его рост замедляется. Нам вполне подойдет.

Осталось сделать так, чтобы входной ток зависел только от входного напряжения, а выходное напряжение привязать к этой характеристике. Воткнем все в ОУ:

Обратная связь есть. Считаем, что у нас виртуальное КЗ между входами ОУ. И получается, что ток I зависит только от входного напряжения и сопротивления R1. Все, там зависимость полностью линейная, по закону Ома. Мы легко можем задать любой нужный ток подбором сопротивления. Но так как КЗ виртуальное, то входной ток I будет равен току Ioc. Ведь в сам ОУ ток не течет. А значит задавая входной ток, мы можем по нашей ВАХ диода задать падение напряжения.

Скажем при 1 вольте на входе ток будет 10мА. У нас ведь резистор 100ом и все что происходит на входе задается только им. Но в цепи ОУ будет тот же ток, а там диод. И падение напряжения, судя по даташиту, на нем будет 0.6 вольт. Чтобы это обеспечить, равенство напряжений на входах, выходу ОУ надо будет опуститься на -0.6 вольт. В текущем моменте коэффициент усиления -0.6

А при напряжении на входе в 20 вольт, ток будет уже 200мА, соответственно падение напряжения на диоде 0,8 вольт. И напряжение на выходе ОУ будет -0.8 вольт. Коэффициент усиления в текущий момент -0,04

Т.е. наша схема может сожрать как малый сигнал, так и огромный и ее выход не зашкалит. Правда для таких целей обычно используют характеристику не диода, а биполярного транзистора. Но суть от этого не меняется.

Продолжение следует…

типов схем | HowStuffWorks

Замкнутый контур имеет полный путь прохождения тока. Обрыв цепи не работает, что означает, что он не работает. Если это ваше первое знакомство с цепями, вы можете подумать, что, когда цепь разомкнута, это похоже на открытую дверь или ворота, через которые может течь ток. А когда он закрыт, это как закрытая дверь, через которую не может течь ток. На самом деле, это как раз наоборот, поэтому может потребоваться некоторое время, чтобы привыкнуть к этой концепции.

Короткое замыкание Цепь — это цепь с низким сопротивлением, обычно замыкаемая непреднамеренно, в обход части цепи. Это может произойти, когда два неизолированных провода в цепи соприкасаются друг с другом. Часть цепи, обойденная коротким замыканием, перестает функционировать, и может течь большой ток. Это может привести к сильному нагреву проводов и вызвать возгорание. В качестве меры безопасности предохранители и автоматические выключатели автоматически размыкают цепь при чрезмерном токе.

В цепи серии одинаковый ток протекает через все компоненты. Общее напряжение в цепи — это сумма напряжений на каждом компоненте, а общее сопротивление — это сумма сопротивлений каждого компонента. В этой схеме V = V1 + V2 + V3 и R = R1 + R2 + R3. Примером последовательной цепи является гирлянда рождественских гирлянд. Если одна из лампочек отсутствует или перегорела, ток не будет течь, и ни один из индикаторов не загорится.

Параллельные цепи похожи на более мелкие кровеносные сосуды, которые отходят от артерии и затем соединяются с веной для возврата крови к сердцу. Теперь представьте себе два провода, каждый из которых представляет артерию и вену, между которыми соединены несколько более мелких проводов. Эти меньшие провода будут иметь одинаковое напряжение, но различное количество тока, протекающего через них, в зависимости от сопротивления отдельных проводов.

Примером параллельной схемы является система электропроводки дома.Один источник электроэнергии питает все светильники и приборы одинаковым напряжением. Если одна из ламп перегорает, ток все еще может течь через остальные лампы и приборы. Однако в случае короткого замыкания напряжение падает почти до нуля, и вся система выходит из строя.

Цепи обычно представляют собой очень сложные комбинации последовательных и параллельных цепей. Первые цепи были очень простыми цепями постоянного тока. На следующей странице мы рассмотрим историю схем и разницу между постоянным и переменным током.

электрическая схема | Схемы и примеры

Электрическая цепь , путь для передачи электрического тока. Электрическая цепь включает в себя устройство, которое передает энергию заряженным частицам, составляющим ток, например аккумулятор или генератор; устройства, использующие ток, такие как лампы, электродвигатели или компьютеры; и соединительные провода или линии передачи. Два основных закона, математически описывающих работу электрических цепей, — это закон Ома и правила Кирхгофа.

Основная электрическая схема с выключателем, батареей и лампой.

© Открыть индекс

Подробнее по этой теме

Магнитная керамика: электрические цепи

Хотя керамические ферриты имеют меньшую намагниченность насыщения, чем магнитные металлы, их можно сделать гораздо более резистивными к электрическому . ..

Электрические цепи классифицируются по нескольким признакам.Цепь постоянного тока несет ток, который течет только в одном направлении. В цепи переменного тока проходит ток, который пульсирует назад и вперед много раз каждую секунду, как и в большинстве домашних цепей. (Для более подробного обсуждения цепей постоянного и переменного тока, см. Электричество: Постоянный электрический ток и электричество: Переменные электрические токи.) Последовательная цепь представляет собой путь, по которому весь ток протекает через каждый компонент. Параллельная цепь состоит из ветвей, поэтому ток разделяется, и только часть его протекает через любую ветвь.Напряжение или разность потенциалов на каждой ветви параллельной цепи одинаковы, но токи могут отличаться. В домашней электрической цепи, например, одно и то же напряжение подается на каждый светильник или прибор, но каждая из этих нагрузок потребляет разное количество тока в соответствии с потребляемой мощностью. Несколько одинаковых батарей, соединенных параллельно, обеспечивают больший ток, чем одна батарея, но напряжение такое же, как и у одиночной батареи. См. Также интегральная схема; настроенная схема.

Сеть транзисторов, трансформаторов, конденсаторов, соединительных проводов и других электронных компонентов в одном устройстве, таком как радиоприемник, также представляет собой электрическую цепь. Такие сложные схемы могут состоять из одной или нескольких ветвей в комбинациях последовательного и последовательно-параллельного расположения.

амперметр

Две схемы, показывающие амперметр, подключенный к простой цепи в двух разных положениях.

Encyclopædia Britannica, Inc. Схема с вольтметром

Схема, показывающая вольтметр, подключенный к простой цепи.

Encyclopædia Britannica, Inc. Серия

и параллельные схемы

Что такое электрическая схема?

Для того, чтобы электроны текли, им нужна замкнутая цепь. Электрическая цепь обеспечивает полный, замкнутый путь для электричества. Части цепи состоят из нагрузки или сопротивления; провода; и переключатель. Источником энергии может быть аккумулятор, термопара, фотоэлемент или электрогенератор. Нагрузка — это часть схемы, которая использует энергию.Нагрузка схемы всегда оказывает некоторое сопротивление потоку электронов. В результате энергия преобразуется в тепло, свет или механическую энергию. Переключатель электрической цепи служит для предотвращения потока электронов. Это называется обрыв цепи

.

Есть два типа электрических цепей: последовательная и параллельная.

Цепь серии

Последовательная цепь, есть только один путь для движения электронов (см. Изображение последовательной цепи).Основным недостатком последовательной цепи является то, что при обрыве цепи вся цепь разомкнута и ток не течет. Примером серии могут быть огни на многих недорогих елках. Если погаснет один свет, погаснут все.

Параллельная цепь

В параллельной цепи разные части электрической цепи находятся на нескольких разных ветвях. Электроны могут течь по нескольким путям. Если есть разрыв в одной ветви цепи, электроны все еще могут течь в других ветвях (см. Изображение параллельной цепи).Ваш дом подключен к параллельной схеме, поэтому, если одна лампочка погаснет, другая останется включенной.

Электрические цепи в вашем доме

У себя дома вы заметите, что у большинства розеток есть 3 штыря. К розетке подключены три провода. Два провода проходят параллельно друг другу и имеют разность потенциалов 120 вольт в США, в Европе разность потенциалов составляет 220 вольт. Третий провод подключен к земле. Провод, который соединен с землей, обеспечивает кратчайший путь электронов к Земле.Этот третий провод не имеет тока. Провод — это просто средство защиты от короткого замыкания. Короткое замыкание — это когда происходит авария, которая позволяет электричеству проходить по более короткому пути в цепи. Эти цепи имеют меньшее сопротивление и, следовательно, больший ток. Если провод с высоким потенциалом соприкоснется с другой металлической поверхностью устройства, все устройство будет потреблять ток, что приведет к поражению человека, касающегося его. Заземляющий провод, имеющий более короткую цепь, обеспечивает безопасность, поэтому вместо тока, протекающего через прибор, он будет течь на землю.

Устройства безопасности цепей — предохранители и автоматические выключатели

Ваш дом позволяет использовать только определенное количество электроэнергии одновременно. В зависимости от проводки в некоторых домах может подаваться до 150 ампер за один раз. Это делится на множество цепей. Средняя цепь в доме — 15 или 20 ампер. Более сильный ток, протекающий по проводам, приведет к их нагреву и может вызвать пожар. Поэтому необходимо иметь устройства, которые будут останавливать поток электронов, когда ток становится слишком высоким.Предохранитель — обычное устройство во многих домах. Внутри предохранителя находится крошечная полоска металла. Когда ток, протекающий через него, слишком велик, это приведет к расплавлению тонкой полоски, и это приведет к разрыву цепи.

Недостаток предохранителей

заключается в том, что после сгорания предохранителя их необходимо заменить. Лучшее решение — использовать так называемый автоматический выключатель. У автоматического выключателя есть переключатель, который размыкается при слишком высоком токе. Это предотвращает протекание тока. Переключатель можно замкнуть вручную после уменьшения количества используемого тока.Например, когда вы включаете в доме слишком много электронных устройств, мощность которых превышает 15 ампер, автоматический выключатель выключается.


Проверьте свой Понимание:

Учебное пособие по физике: Комбинированные схемы

Ранее в Уроке 4 упоминалось, что существует два разных способа соединения двух или более электрических устройств в цепь. Они могут быть соединены посредством последовательного или параллельного соединения.Когда все устройства в цепи соединены последовательными соединениями, тогда цепь называется последовательной схемой. Когда все устройства в цепи соединены параллельными соединениями, тогда схема называется параллельной цепью. Третий тип схемы предполагает двойное использование последовательного и параллельного соединений в схеме; такие схемы называются составными схемами или комбинированными схемами. Схема, изображенная справа, является примером использования как последовательного, так и параллельного соединения в одной и той же цепи.В этом случае лампочки A и B подключаются параллельно, а лампочки C и D подключаются последовательно. Это пример комбинированной схемы .

При анализе комбинированных цепей критически важно иметь твердое понимание концепций, относящихся как к последовательным цепям, так и к параллельным цепям. Поскольку оба типа соединений используются в комбинированных схемах, концепции, связанные с обоими типами схем, применяются к соответствующим частям схемы.Основные понятия, связанные с последовательными и параллельными цепями, представлены в таблице ниже.

Цепи серии
  • Ток одинаков на всех резисторах; этот ток равен току в батарее.
  • Сумма падений напряжения на отдельных резисторах равна номинальному напряжению батареи.
  • Общее сопротивление набора резисторов равно сумме отдельных значений сопротивлений,
R до = R 1 + R 2 + R 3 +…
Параллельные схемы
  • Падение напряжения одинаково на каждой параллельной ветви.
  • Сумма тока в каждой отдельной ветви равна току вне ветвей.
  • Эквивалентное или полное сопротивление набора резисторов определяется уравнением 1 / R экв = 1 / R 1 + 1 / R 2 + 1 / R 3

Каждое из вышеперечисленных понятий имеет математическое выражение.Комбинирование математических выражений вышеуказанных понятий с уравнением закона Ома (ΔV = I • R) позволяет провести полный анализ комбинированной схемы.

Анализ комбинированных схем

Основная стратегия анализа комбинированных схем включает использование значения эквивалентного сопротивления для параллельных ветвей для преобразования комбинированной схемы в последовательную. После преобразования в последовательную схему анализ можно проводить обычным образом.Ранее в Уроке 4 описывался метод определения эквивалентного параллельного сопротивления, затем общее или эквивалентное сопротивление этих ветвей равно сопротивлению одной ветви, деленному на количество ветвей.

Этот метод соответствует формуле

1 / R экв = 1 / R 1 + 1 / R 2 + 1 / R 3 + …

, где R 1 , R 2 и R 3 — значения сопротивления отдельных резисторов, подключенных параллельно.Если два или более резистора, находящихся в параллельных ветвях, не имеют одинакового сопротивления, необходимо использовать приведенную выше формулу. Пример этого метода был представлен в предыдущем разделе Урока 4.

Применяя свое понимание эквивалентного сопротивления параллельных ветвей к комбинированной схеме, комбинированную схему можно преобразовать в последовательную. Затем понимание эквивалентного сопротивления последовательной цепи можно использовать для определения общего сопротивления цепи.Рассмотрим следующие диаграммы ниже. Схема A представляет собой комбинированную схему с резисторами R 2 и R 3 , размещенными в параллельных ветвях. Два параллельных резистора 4 Ом эквивалентны сопротивлению 2 Ом. Таким образом, две ветви можно заменить одним резистором с сопротивлением 2 Ом. Это показано на схеме B. Теперь, когда все резисторы включены последовательно, можно использовать формулу для общего сопротивления последовательных резисторов для определения общего сопротивления этой цепи: Формула для последовательного сопротивления составляет

. R до = R 1 + R 2 + R 3 +…

Итак, на схеме B полное сопротивление цепи составляет 10 Ом.

После определения общего сопротивления цепи анализ продолжается с использованием закона Ома и значений напряжения и сопротивления для определения значений тока в различных местах. Весь метод проиллюстрирован ниже на двух примерах.

Пример 1:

Первый пример — самый простой — резисторы, включенные параллельно, имеют одинаковое сопротивление.Цель анализа — определить ток и падение напряжения на каждом резисторе.

Как обсуждалось выше, первым шагом является упрощение схемы путем замены двух параллельных резисторов одним резистором с эквивалентным сопротивлением. Два последовательно подключенных резистора 8 Ом эквивалентны одному резистору 4 Ом. Таким образом, два резистора ответвления (R 2 и R 3 ) можно заменить одним резистором с сопротивлением 4 Ом. Этот резистор 4 Ом включен последовательно с R 1 и R 4 .Таким образом, общее сопротивление составляет

. R до = R 1 + 4 Ом + R 4 = 5 Ом + 4 Ом + 6 Ом

R до = 15 Ом

Теперь уравнение закона Ома (ΔV = I • R) можно использовать для определения полного тока в цепи. При этом необходимо использовать общее сопротивление и общее напряжение (или напряжение батареи).

I tot = ΔV tot / R tot = (60 В) / (15 Ом)

I до = 4 А

Расчет тока 4 А представляет собой ток в месте расположения батареи.При этом резисторы R 1 и R 4 включены последовательно, и ток в последовательно соединенных резисторах везде одинаков. Таким образом,

I до = I 1 = I 4 = 4 А

Для параллельных ветвей сумма тока в каждой отдельной ветви равна току вне ветвей. Таким образом, I 2 + I 3 должно равняться 4 ампер. Существует бесконечное количество возможных значений I 2 и I 3 , которые удовлетворяют этому уравнению.Поскольку значения сопротивления равны, значения тока в этих двух резисторах также равны. Следовательно, ток в резисторах 2 и 3 равен 2 А.

I 2 = I 3 = 2 А

Теперь, когда известен ток в каждом отдельном месте резистора, можно использовать уравнение закона Ома (ΔV = I • R) для определения падения напряжения на каждом резисторе. Эти расчеты показаны ниже.

ΔV 1 = I 1 • R 1 = (4 А) • (5 Ом)
ΔV 1 = 20 В

ΔV 2 = I 2 • R 2 = (2 А) • (8 Ом)

ΔV 2 = 16 В

ΔV 3 = I 3 • R 3 = (2 А) • (8 Ом)

ΔV 3 = 16 В

ΔV 4 = I 4 • R 4 = (4 А) • (6 Ом)

ΔV 4 = 24 В

На этом анализ завершен, и его результаты представлены на диаграмме ниже.

Пример 2:

Второй пример — более сложный случай — резисторы, включенные параллельно, имеют другое сопротивление. Цель анализа та же — определить ток и падение напряжения на каждом резисторе.

Как обсуждалось выше, первым шагом является упрощение схемы путем замены двух параллельных резисторов одним резистором с эквивалентным сопротивлением.Эквивалентное сопротивление резистора 4 Ом и 12 Ом, включенного параллельно, можно определить, используя обычную формулу для эквивалентного сопротивления параллельных ветвей:

1 / R экв = 1 / R 1 + 1 / R 2 + 1 / R 3

1 / R экв = 1 / (4 Ом) + 1 / (12 Ом)

1 / R экв = 0,333 Ом -1

R экв = 1 / (0,333 Ом -1 )

R экв = 3.00 Ом

На основании этого расчета можно сказать, что два резистора ответвления (R 2 и R 3 ) можно заменить одним резистором с сопротивлением 3 Ом. Этот резистор 3 Ом включен последовательно с R 1 и R 4 . Таким образом, общее сопротивление составляет

. R до = R 1 + 3 Ом + R 4 = 5 Ом + 3 Ом + 8 Ом

R до = 16 Ом

Теперь уравнение закона Ома (ΔV = I • R) можно использовать для определения полного тока в цепи.При этом необходимо использовать общее сопротивление и общее напряжение (или напряжение батареи).

I tot = ΔV tot / R tot = (24 В) / (16 Ом)

I до = 1,5 А

Расчет тока 1,5 А представляет собой ток в месте расположения батареи. При этом резисторы R 1 и R 4 включены последовательно, и ток в последовательно соединенных резисторах везде одинаков.Таким образом,

I tot = I 1 = I 4 = 1,5 А

Для параллельных ветвей сумма тока в каждой отдельной ветви равна току вне ветвей. Таким образом, I 2 + I 3 должно быть равно 1,5 А. Существует бесконечное множество значений I 2 и I 3 , которые удовлетворяют этому уравнению. В предыдущем примере два параллельно включенных резистора имели одинаковое сопротивление; таким образом, ток распределялся поровну между двумя ветвями.В этом примере неравный ток в двух резисторах усложняет анализ. Ветвь с наименьшим сопротивлением будет иметь наибольший ток. Для определения силы тока потребуется использовать уравнение закона Ома. Но для его использования сначала необходимо знать падение напряжения на ветвях. Таким образом, направление решения в этом примере будет немного отличаться от более простого случая, проиллюстрированного в предыдущем примере.

Чтобы определить падение напряжения на параллельных ветвях, сначала необходимо определить падение напряжения на двух последовательно соединенных резисторах (R 1 и R 4 ).Уравнение закона Ома (ΔV = I • R) можно использовать для определения падения напряжения на каждом резисторе. Эти расчеты показаны ниже.

ΔV 1 = I 1 • R 1 = (1,5 А) • (5 Ом)
ΔV 1 = 7,5 В

ΔV 4 = I 4 • R 4 = (1,5 А) • (8 Ом)

ΔV 4 = 12 В

Эта схема питается от источника 24 В.Таким образом, совокупное падение напряжения заряда, проходящего по контуру цепи, составляет 24 вольта. Будет падение 19,5 В (7,5 В + 12 В) в результате прохождения через два последовательно соединенных резистора (R 1 и R 4 ). Падение напряжения на ответвлениях должно составлять 4,5 В, чтобы компенсировать разницу между общим значением 24 В и падением 19,5 В на R 1 и R 4 . Таким образом,

ΔV 2 = V 3 = 4,5 В

Зная падение напряжения на параллельно соединенных резисторах (R 1 и R 4 ), можно использовать уравнение закона Ома (ΔV = I • R) для определения тока в двух ветвях.

I 2 = ΔV 2 / R 2 = (4,5 В) / (4 Ом)
I 2 = 1,125 А

I 3 = ΔV 3 / R 3 = (4,5 В) / (12 Ом)

I 3 = 0,375 А

На этом анализ завершен, и его результаты представлены на диаграмме ниже.

Разработка стратегии

Два приведенных выше примера иллюстрируют эффективную концептуально-ориентированную стратегию анализа комбинированных схем.Подход требовал твердого понимания концепций последовательностей и параллелей, обсуждавшихся ранее. Такие анализы часто проводятся, чтобы решить физическую проблему для указанного неизвестного. В таких ситуациях неизвестное обычно меняется от проблемы к проблеме. В одной задаче значения резистора могут быть заданы, а ток во всех ветвях неизвестен. В другой задаче можно указать ток в батарее и несколько значений резистора, и неизвестная величина станет сопротивлением одного из резисторов.Очевидно, что разные проблемные ситуации потребуют небольших изменений в подходах. Тем не менее, каждый подход к решению проблем будет использовать те же принципы, что и при подходе к двум приведенным выше примерам проблем.

Начинающему студенту предлагаются следующие предложения по решению задач комбинированной схемы:

  • Если схематическая диаграмма не предоставлена, найдите время, чтобы построить ее. Используйте условные обозначения, такие как те, что показаны в примере выше.
  • При приближении к проблеме, связанной с комбинированной схемой, найдите время, чтобы организовать себя, записав известные значения и приравняв их к символу, например I tot , I 1 , R 3 , ΔV 2 и т. Д. Схема организации, использованная в двух приведенных выше примерах, является эффективной отправной точкой.
  • Знать и использовать соответствующие формулы для эквивалентного сопротивления последовательно соединенных и параллельно соединенных резисторов. Использование неправильных формул гарантирует неудачу.
  • Преобразуйте комбинированную схему в строго последовательную, заменив (на ваш взгляд) параллельную секцию одним резистором, имеющим значение сопротивления, равное эквивалентному сопротивлению параллельной секции.
  • Используйте уравнение закона Ома (ΔV = I • R) часто и надлежащим образом. Большинство ответов будет определено с использованием этого уравнения. При его использовании важно подставлять в уравнение соответствующие значения. Например, при вычислении I 2 важно подставить в уравнение значения ΔV 2 и R 2 .

Для дальнейшей практики анализа комбинированных схем рассмотрите возможность анализа проблем в разделе «Проверьте свое понимание» ниже.

Хотим предложить . .. Зачем просто читать об этом и когда можно с ним взаимодействовать? Взаимодействие — это именно то, что вы делаете, когда используете одну из интерактивных функций The Physics Classroom. Мы хотели бы предложить вам совместить чтение этой страницы с использованием нашего интерактивного средства построения цепей постоянного тока.Вы можете найти его в разделе Physics Interactives на нашем сайте. Построитель цепей постоянного тока предоставляет учащемуся набор для построения виртуальных цепей. Вы можете легко перетащить источники напряжения, резисторы и провода на рабочее место, а также расположить и подключить их так, как хотите. Вольтметры и амперметры позволяют измерять ток и падение напряжения. Нажатие на резистор или источник напряжения позволяет изменять сопротивление или входное напряжение. Это просто. Это весело. И это безопасно (если вы не используете его в ванной).


Проверьте свое понимание

1. Комбинированная схема показана на схеме справа. Используйте диаграмму, чтобы ответить на следующие вопросы.

а. Ток в точке A равен _____ (больше, равен, меньше) ток в точке B.

г. Ток в точке B равен _____ (больше, равен, меньше) ток в точке E.

г. Ток в точке G равен _____ (больше, равен, меньше) ток в точке F.

г. Ток в точке E равен _____ (больше, равен, меньше) току в точке G.

e. Ток в точке B равен _____ (больше, равен, меньше) ток в точке F.

ф. Ток в точке A равен _____ (больше, равен, меньше) ток в точке L.

г. Ток в точке H равен _____ (больше, равен, меньше) ток в точке I.

2. Рассмотрим комбинированную схему на схеме справа. Используйте диаграмму, чтобы ответить на следующие вопросы. (Предположим, что падение напряжения в самих проводах пренебрежимо мало.)

а. Разность электрических потенциалов (падение напряжения) между точками B и C составляет _____ (больше, равно, меньше) разности электрических потенциалов (падение напряжения) между точками J и K.

г. Разность электрических потенциалов (падение напряжения) между точками B и K составляет _____ (больше, равно, меньше) разности электрических потенциалов (падение напряжения) между точками D и I.

г. Разность электрических потенциалов (падение напряжения) между точками E и F составляет _____ (больше, равно, меньше) разности электрических потенциалов (падение напряжения) между точками G и H.

г. Разность электрических потенциалов (падение напряжения) между точками E и F составляет _____ (больше, равно, меньше) разности электрических потенциалов (падение напряжения) между точками D и I.

e. Разность электрических потенциалов (падение напряжения) между точками J и K составляет _____ (больше, равно, меньше) разности электрических потенциалов (падение напряжения) между точками D и I.

ф. Разность электрических потенциалов между точками L и A составляет _____ (больше, равно, меньше) разности электрических потенциалов (падение напряжения) между точками B и K.


3.Используйте концепцию эквивалентного сопротивления, чтобы определить неизвестное сопротивление идентифицированного резистора, которое сделало бы схемы эквивалентными.




4. Проанализируйте следующую схему и определите значения общего сопротивления, общего тока, а также тока и падения напряжения на каждом отдельном резисторе.


5. Обращаясь к диаграмме в вопросе №4, определите …

а. … номинальная мощность резистора 4.

г. … скорость, с которой энергия потребляется резистором 3.

Схемы простой серии | Последовательные и параллельные схемы

На этой странице мы изложим три принципа, которые вы должны понимать в отношении последовательных цепей:

  1. Ток : величина тока одинакова для любого компонента в последовательной цепи.
  2. Сопротивление : Общее сопротивление любой последовательной цепи равно сумме отдельных сопротивлений.
  3. Напряжение : напряжение питания в последовательной цепи равно сумме отдельных падений напряжения.

Давайте взглянем на несколько примеров последовательных цепей, которые демонстрируют эти принципы.

Начнем с последовательной схемы, состоящей из трех резисторов и одной батареи:

Первый принцип, который нужно понять о последовательных схемах, заключается в следующем:

Величина тока в последовательной цепи одинакова для любого компонента в цепи.

Это связано с тем, что в последовательной цепи существует только один путь прохождения тока. Поскольку электрический заряд проходит через проводники, как шарики в трубке, скорость потока (скорость мрамора) в любой точке цепи (трубки) в любой конкретный момент времени должна быть одинаковой.

Использование закона Ома в последовательных цепях

По расположению 9-вольтовой батареи мы можем сказать, что ток в этой цепи будет течь по часовой стрелке от точки 1 к 2, к 3 к 4 и обратно к 1. Однако у нас есть один источник напряжения и три сопротивления. Как мы можем использовать здесь закон Ома?

Важная оговорка к закону Ома заключается в том, что все величины (напряжение, ток, сопротивление и мощность) должны относиться друг к другу в терминах одних и тех же двух точек в цепи. Мы можем увидеть эту концепцию в действии на примере схемы с одним резистором ниже.

Использование закона Ома в простой цепи с одним резистором

В схеме с одной батареей и одним резистором мы можем легко вычислить любое количество, потому что все они относятся к одним и тем же двум точкам в цепи:

Поскольку точки 1 и 2 соединены вместе проводом с незначительным сопротивлением, как и точки 3 и 4, мы можем сказать, что точка 1 электрически является общей с точкой 2, а точка 3 электрически общей с точкой 4.Поскольку мы знаем, что у нас есть 9 вольт электродвижущей силы между точками 1 и 4 (непосредственно через батарею), и поскольку точка 2 является общей для точки 1, а точка 3 — общей для точки 4, мы также должны иметь 9 вольт между точками 2 и 3. (прямо через резистор).

Следовательно, мы можем применить закон Ома (I = E / R) к току через резистор, потому что мы знаем напряжение (E) на резисторе и сопротивление (R) этого резистора. Все термины (E, I, R) относятся к одним и тем же двум точкам в цепи, к одному и тому же резистору, поэтому мы можем безоговорочно использовать формулу закона Ома.

Использование закона Ома в схемах с несколькими резисторами

В схемах, содержащих более одного резистора, мы должны соблюдать осторожность при применении закона Ома. В приведенном ниже примере схемы с тремя резисторами мы знаем, что у нас есть 9 вольт между точками 1 и 4, что является величиной электродвижущей силы, управляющей током через последовательную комбинацию R 1 , R 2 и R . 3 . Однако мы не можем взять значение 9 вольт и разделить его на 3 кОм, 10 кОм или 5 кОм, чтобы попытаться найти значение тока, потому что мы не знаем, какое напряжение есть на любом из этих резисторов по отдельности.

Цифра 9 вольт — это всего величин для всей цепи, тогда как цифры 3 кОм, 10 кОм и 5 кОм представляют собой отдельных величин для отдельных резисторов. Если бы мы включили цифру для общего напряжения в уравнение закона Ома с цифрой для отдельного сопротивления, результат не будет точно соответствовать какой-либо величине в реальной цепи.

Для R 1 закон Ома будет связывать величину напряжения на R 1 с током через R 1 , учитывая сопротивление R 1 , 3 кОм:

Но, поскольку нам неизвестно напряжение на R 1 (только полное напряжение, подаваемое батареей на комбинацию из трех последовательных резисторов), и мы не знаем ток через R 1 , мы можем ‘ t делать какие-либо расчеты по любой из формул.То же самое касается R 2 и R 3 : мы можем применять уравнения закона Ома тогда и только тогда, когда все члены представляют свои соответствующие количества между одними и теми же двумя точками в цепи.

Итак, что мы можем сделать? Нам известно напряжение источника (9 вольт), приложенное к последовательной комбинации R 1 , R 2 и R 3 , и мы знаем сопротивление каждого резистора, но поскольку эти величины не входят в В том же контексте мы не можем использовать закон Ома для определения тока в цепи.Если бы мы только знали, что такое общее сопротивление для цепи: тогда мы могли бы вычислить общий ток с нашей цифрой для общего напряжения (I = E / R).

Объединение нескольких резисторов в эквивалентный общий резистор

Это подводит нас ко второму принципу последовательной схемы:

Общее сопротивление любой последовательной цепи равно сумме отдельных сопротивлений.

Это должно иметь интуитивный смысл: чем больше последовательно подключенных резисторов, через которые должен протекать ток, тем труднее будет протекать ток.

В примере задачи у нас были последовательно подключены резисторы 3 кОм, 10 кОм и 5 кОм, что дало нам общее сопротивление 18 кОм:

По сути, мы вычислили эквивалентное сопротивление R 1 , R 2 и R 3 вместе взятых. Зная это, мы могли бы перерисовать схему с одним эквивалентным резистором, представляющим последовательную комбинацию R 1 , R 2 и R 3 :

.

Расчет тока цепи с использованием закона Ома

Теперь у нас есть вся необходимая информация для расчета тока цепи, потому что у нас есть напряжение между точками 1 и 4 (9 вольт) и сопротивление между точками 1 и 4 (18 кОм):

Расчет напряжений компонентов по закону Ома

Зная, что ток одинаков во всех компонентах последовательной цепи (и мы только что определили ток через батарею), мы можем вернуться к нашей исходной принципиальной схеме и отметить ток через каждый компонент:

Теперь, когда мы знаем величину тока, протекающего через каждый резистор, мы можем использовать закон Ома для определения падения напряжения на каждом из них (применяя закон Ома в его надлежащем контексте):

Обратите внимание на падение напряжения на каждом резисторе и на то, как падает сумма напряжений (1. 5 + 5 + 2,5) равно напряжению аккумулятора (питания): 9 вольт.

Это третий принцип последовательных цепей:

Напряжение питания в последовательной цепи равно сумме отдельных падений напряжения.

Анализ простых последовательных цепей с помощью «табличного метода» и закона Ома

Однако метод, который мы только что использовали для анализа этой простой последовательной схемы, можно упростить для лучшего понимания. Используя таблицу для перечисления всех напряжений, токов и сопротивлений в цепи, становится очень легко увидеть, какие из этих величин могут быть правильно связаны в любом уравнении закона Ома:

Правило с такой таблицей — применять закон Ома только к значениям в каждом вертикальном столбце.Например, E R1 только с I R1 и R 1 ; E R2 только с I R2 и R 2 ; и т.д. Вы начинаете свой анализ с заполнения тех элементов таблицы, которые даны вам с самого начала:

Как видно из расположения данных, мы не можем подать 9 вольт ET (полное напряжение) ни на одно из сопротивлений (R 1 , R 2 или R 3 ) ни в каком Формула закона Ома, потому что они находятся в разных столбцах. Напряжение батареи 9 В составляет , а не , приложенное непосредственно к R 1 , R 2 или R 3 . Однако мы можем использовать наши «правила» для последовательных цепей, чтобы заполнить пустые места в горизонтальном ряду. В этом случае мы можем использовать правило ряда сопротивлений для определения общего сопротивления из суммы отдельных сопротивлений:

Теперь, когда значение общего сопротивления вставлено в крайний правый столбец («Всего»), мы можем применить закон Ома I = E / R к общему напряжению и общему сопротивлению, чтобы получить общий ток 500 мкА:

Затем, зная, что ток распределяется поровну между всеми компонентами последовательной цепи (еще одно «правило» последовательной схемы), мы можем заполнить токи для каждого резистора из только что рассчитанного значения тока:

Наконец, мы можем использовать закон Ома для определения падения напряжения на каждом резисторе, по столбцу за раз:

Проверка расчетов с помощью компьютерного анализа (SPICE)

Ради удовольствия, мы можем использовать компьютер для автоматического анализа этой самой схемы. Это будет хороший способ проверить наши расчеты, а также познакомиться с компьютерным анализом. Во-первых, мы должны описать схему компьютеру в формате, распознаваемом программным обеспечением.

Программа SPICE, которую мы будем использовать, требует, чтобы все электрически уникальные точки в цепи были пронумерованы, а размещение компонентов понималось по тому, какие из этих пронумерованных точек или «узлов» они разделяют. Для ясности я пронумеровал четыре угла схемы в нашем примере с 1 по 4. SPICE, однако, требует, чтобы где-то в схеме был нулевой узел, поэтому я перерисую схему, немного изменив схему нумерации:

Все, что я здесь сделал, — это перенумерованный нижний левый угол цепи 0 вместо 4.Теперь я могу ввести несколько строк текста в компьютерный файл, описывающий схему в терминах, понятных SPICE, вместе с парой дополнительных строк кода, предписывающих программе отображать данные о напряжении и токе для нашего удовольствия от просмотра. Этот компьютерный файл известен как список цепей в терминологии SPICE:

.

последовательная цепь
v1 1 0
r1 1 2 3к
r2 2 3 10к
r3 3 0 5k
.dc v1 9 9 1
.print dc v (1,2) v (2,3) v (3,0)
.конец
 

Теперь все, что мне нужно сделать, это запустить программу SPICE для обработки списка соединений и вывода результатов:

версия 1 в (1,2) в (2,3) v (3) я (v1)
9.000E + 00 1.500E + 00 5.000E + 00 2.500E + 00 -5,000E-04

Эта распечатка сообщает нам, что напряжение аккумулятора составляет 9 вольт, а падение напряжения на R 1 , R 2 и R 3 составляет 1,5, 5 и 2,5 вольт соответственно. Падения напряжения на любом компоненте в SPICE обозначаются номерами узлов, между которыми находится компонент, поэтому v (1,2) относится к напряжению между узлами 1 и 2 в цепи, которые являются точками, между которыми находится R 1 . .

Порядок номеров узлов важен: когда SPICE выводит число для v (1,2), он учитывает полярность так же, как если бы мы держали вольтметр с красным измерительным проводом на узле 1 и черным измерительным проводом на узел 2. У нас также есть дисплей, показывающий ток (хотя и с отрицательным значением) на уровне 0,5 мА или 500 мкА. Итак, наш математический анализ подтвержден компьютером. Эта цифра отображается как отрицательное число в анализе SPICE из-за необычного способа обработки текущих вычислений SPICE.

Таким образом, последовательная цепь определяется как имеющая только один путь, по которому может течь ток. Из этого определения следуют три правила последовательных цепей: все компоненты имеют одинаковый ток; сопротивления складываются, чтобы равняться большему общему сопротивлению; а падение напряжения в сумме равняется большему общему напряжению. Все эти правила находят корень в определении последовательной цепи. Если вы полностью понимаете это определение, то правила — не более чем сноски к определению.

ОБЗОР:

  • Компоненты в последовательной цепи имеют одинаковый ток: I Всего = I 1 = I 2 =.. . I n
  • Общее сопротивление в последовательной цепи равно сумме отдельных сопротивлений: RTotal = R 1 + R 2 +. . . R n
  • Общее напряжение в последовательной цепи равно сумме отдельных падений напряжения E Всего = E 1 + E 2 +. . . En

Попробуйте наш Калькулятор закона Ома в разделе Инструменты .

СВЯЗАННЫЕ РАБОЧИЕ ЛИСТЫ:

Что такое «последовательные» и «параллельные» схемы? | Последовательные и параллельные схемы

Цепи, состоящие только из одной батареи и одного сопротивления нагрузки, очень просто анализировать, но они не часто встречаются на практике. Обычно мы находим цепи, в которых вместе соединено более двух компонентов.

Серия

и параллельные схемы

Существует два основных способа соединения более двух компонентов схемы: серии и параллельно .

Схема конфигурации серии

Сначала пример последовательной схемы:

Здесь у нас есть три резистора (с маркировкой R 1 , R 2 и R 3 ), соединенных длинной цепочкой от одного вывода батареи к другому. (Следует отметить, что нижний индекс — эти маленькие цифры в правом нижнем углу буквы «R» — не связаны со значениями резистора в омах. Они служат только для идентификации одного резистора от другого.)

Определяющей характеристикой последовательной цепи является то, что существует только один путь для прохождения тока. В этой схеме ток течет по часовой стрелке от точки 1 к точке 2, точке 3 к точке 4 и обратно до 1.

Конфигурация параллельной цепи

Теперь давайте посмотрим на другой тип схемы, параллельную конфигурацию:

Опять же, у нас есть три резистора, но на этот раз они образуют более одного непрерывного пути прохождения тока. Есть один путь от 1 к 2 до 7 к 8 и снова к 1. Есть еще один от 1 до 2 до 3 до 6 до 7 до 8 и снова 1. И затем есть третий путь от 1 до 2 до 3 до 4 до 5 до 6 до 7 до 8 и снова обратно к 1. Каждый отдельный путь (через R 1 , R 2 и R 3 ) называется ветвью .

Определяющей характеристикой параллельной цепи является то, что все компоненты подключены между одним и тем же набором электрически общих точек. Глядя на схематическую диаграмму, мы видим, что все точки 1, 2, 3 и 4 электрически общие.То же самое и с точками 8, 7, 6 и 5. Обратите внимание, что все резисторы, а также батарея подключены между этими двумя наборами точек.

И, конечно же, сложность не ограничивается простыми последовательностями и параллелями! У нас могут быть цепи, которые представляют собой комбинацию последовательной и параллельной цепи.

Схема последовательной параллельной конфигурации

В этой схеме у нас есть две петли для протекания тока: одна от 1 до 2 до 5 до 6 и снова обратно к 1, а другая от 1 до 2 до 3 до 4 до 5 до 6 и снова обратно к 1 . Обратите внимание, как оба пути тока проходят через R 1 (от точки 1 к точке 2). В этой конфигурации мы бы сказали, что R 2 и R 3 параллельны друг другу, а R 1 последовательно с параллельной комбинацией R 2 и R 3 .

Это всего лишь предварительный обзор того, что будет в будущем. Не волнуйся! Мы рассмотрим все эти схемы подробно, по очереди! Вы можете сразу перейти к следующим страницам, посвященным последовательным и параллельным схемам, или к разделу Что такое последовательно-параллельная схема? в главе 7.

Основы последовательного и параллельного подключения

Что такое последовательное соединение?

Основная идея «последовательного» соединения заключается в том, что компоненты соединяются встык в линию, образуя единый путь, по которому может течь ток:

Что такое параллельное соединение?

С другой стороны, основная идея «параллельного» подключения состоит в том, что все компоненты подключаются через выводы друг друга. В чисто параллельной схеме никогда не может быть более двух наборов электрически общих точек, независимо от того, сколько компонентов подключено.Есть много путей для прохождения тока, но только одно напряжение на всех компонентах:

Конфигурации последовательных и параллельных резисторов

имеют очень разные электрические свойства. В следующих разделах мы рассмотрим свойства каждой конфигурации.

ОБЗОР:

  • В последовательной цепи все компоненты соединены встык, образуя единый путь для прохождения тока.
  • В параллельной цепи все компоненты соединены друг с другом, образуя ровно два набора электрически общих точек.
  • «Ветвь» в параллельной цепи — это путь для электрического тока, образованный одним из компонентов нагрузки (например, резистором).

СВЯЗАННЫЙ РАБОЧИЙ ЛИСТ:

Общие электрические цепи и комбинация батарей с примером

Общие электрические цепи и комбинации батарей

В распространенных электрических схемах можно встретить аккумуляторы, переключатели и соединительные провода. Теперь рассмотрим компоненты простой схемы по очереди.

1. Батареи: Устройство, которое подает энергию в цепь, называется батареей. Мы показываем это на схеме как;

Где; r — это внутреннее сопротивление аккумулятора, и оно ведет себя так же, как если бы оно было подключено к цепи последовательно, а ε — это электродвижущая сила (ЭДС) аккумулятора.

ЭДС: Это энергия, отдаваемая батареей единичному заряду, когда она проходит от одного конца к другому концу батареи. Если батарея отдает заряду Q W джоуль, то;

ε = Вт джоуль

Можно сказать, что если известна ЭДС замкнутой цепи, то ЭДС прямо пропорциональна заряду в цепи.

W = ε.Q , где Q = i.t

W = ε.i.t

шт .;

Вт = джоуль, ε = вольт, i = ампер и t = с.

Комбинация батарей

Батареи можно комбинировать тремя способами: последовательно, параллельно и в противоположных направлениях.

Батареи в серии: В комбинации этого типа + конец батареи соединяется с минусом другой батареи. На рисунках ниже показаны примеры такого типа комбинации.

Суммарная ЭДС цепи составляет;

ε экв = ε 1 + ε 2 + ε 3 +… + ε n

Суммарное внутреннее сопротивление аккумуляторов составляет;

r экв = r 1 + r 2 + r 3 + … + r n

Эквивалентное сопротивление цепи составляет;

Треб = R + RT

Батареи в противоположных направлениях: — комбинация батарей, как показано на рисунке ниже;

В схемах этого типа батарея с большей ЭДС обеспечивает энергию цепи, а батарея с меньшей ЭДС ведет себя как резистор. Суммарная ЭДС цепи находится по:

Если ε 1> ε 2, ε экв = ε 1 2

Если ε 1 = ε 2, ε экв = 0

Если ε 1 < ε 2, ε экв = ε 2 ε 1

Суммарное внутреннее сопротивление батарей;

rt = r 1 + r 2

Аккумуляторы, подключенные параллельно: В схемах этого типа батареи должны быть идентичными.На приведенном ниже рисунке показан пример параллельной работы батарей;

Суммарная ЭДС цепи;

ε экв = ε 1 = ε 2 = ε

Суммарное внутреннее сопротивление аккумуляторов составляет;

Пример: В схеме, представленной ниже, используются идентичные батареи. Вольтметр показывает 60 В, когда переключатель разомкнут, и 50 В, когда переключатель замкнут.Найдите внутреннее сопротивление батарей.

60 вольт — это ЭДС цепи с момента размыкания переключателя. Когда мы замыкаем переключатель, мы читаем 50 вольт;

50 В = 5 Ом. I

i = 10 ампер

Разница потенциалов между концами батарей при замкнутом переключателе составляет;

50 вольт = 60 вольт-10 ампер.r / 2 (r / 2 — эквивалентное сопротивление двух батарей)

r = 2 Ом

Емкость аккумуляторов зависит от протекающего через них тока.Например, посмотрите на приведенные схемы. В первой цепи ток i проходит через сопротивление, а ток i проходит через каждую батарею, однако во второй цепи ток i снова проходит через сопротивление, однако ток i / 2 проходит через каждую батарею. Таким образом, вы можете использовать батареи A ‘и B’ дольше, чем батареи A и B.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *