Sõlmpunkti pingeanalüüsimeetod

Solmnur jõudanalüüs

Solmnur jõudanalüüs on meetod elektrivõrkude lahendamiseks, eriti kasulik juhul, kui tuleb arvutada kõik haarade jõuded. See lähenemine määrab jõud ja voolu kasutades tsirkuiti solmude.

Solm on terminal, kuhu ühinevad kolm või rohkem tsirkuitielementi. Solmnur analüüsi rakendatakse tavaliselt võrkudele, mis sisaldavad mitmeid paralleelsete tsirkuite, jagades üht seda maapinna terminaali, pakkudes eelist väljendusena vähemate vajalike võrrandite arvu tsirkuiti lahendamiseks.

Printsiibid ja rakendus

• Kirchhoffi voolu seadus (KCL): Põhiprintsiip seisneb selles, et algebraline summa kõigist sisse tulijatest jõududest solmnud peab võrduma algebralise summaga kõigist välja tulijatest jõududest.

• Solmnud klassifitseerimine:

• Viitenode: Töötab maapinna või nullpotentsiaalse viitepunktina kõigile muudele solmnud.

• Mitte-viitenode: Solmnud, millel on teadmata jõud suhteessa viitenodega.

Võrrandite koostamine

Nõutavate sõltumatute solmnud võrrandite arv on üks väiksem kui võrgu ühenduste (solmnud) arv. Kui n tähistab sõltumatute solmnud võrrandite arvu ja j on ühenduste kokkuarv, siis seos on: n = j - 1

Voolude avalduste koostamisel eeldatakse, et solmnud potentsiaalid on alati kõrgemad kui muud võrrandites esinevad jõud.

See meetod keskendub iga solmnud jõudu määramisele, et leida potentsiaalsed erinevused elementide või haarade vahel, mis muudab selle efektiivseks keerukate tsirkuite analüüsimiseks, mis sisaldavad mitmeid paralleelseid teid.

Järgnev näide aitab meil mõista solmnur jõudanalüüsi meetodit:

Sammud võrkude lahendamiseks solmnur jõudanalüüsi abil

Kasutades eelnevat tsirkuiti diagrammi, järgmised sammud illustreerivad analüüsimisprotsessi:

Samm 1 – Solmnud tuvastamine

Tuvasta ja märgista kõik solmnud tsirkuitis. Näites solmnud on märgitud A ja B.

Samm 2 – Viitenode valimine

Vali viitenode (nullpotentsiaal), kuhu ühineb maksimaalne arv elemente. Siin valitakse node D viitenodeks. Olgu solmnud A ja B jõud vastavalt V_A ja V_B.

Samm 3 – KCL rakendamine solmnud

Rakenda Kirchhoffi voolu seadust (KCL) igale mitte-viitenodele:

KCL rakendamine solmnul A: (Koosta voolu avaldused tsirkuiti konfiguratsiooni põhjal, tagades, et algebralised summad sisse/välja tulijatest jõududest oleksid tasakaalus.)

Võrrandi (1) ja Võrrandi (2) lahendamine annab väärtused V_A ja V_B.

Solmnur jõudanalüüsi peamine eelis

See meetod nõuab kirjutama vähima arvu võrrandeid tundmatute suuruste määramiseks, mis muudab selle efektiivseks keerukate tsirkuite analüüsimiseks, mis sisaldavad mitmeid solmnud.