Metodo ng Pagsusuri ng Boltayang Nodal

Pagsusuri ng Nodal Voltage

Ang pagsusuri ng nodal voltage ay isang paraan para lutasin ang mga network ng elektrikal, lalo na kapag kailangan mong kwentahin ang lahat ng branch currents. Ang pamamaraang ito ay nagtutukoy ng mga voltages at currents sa pamamagitan ng paggamit ng mga nodes ng circuit.

Isa ring node ang terminal kung saan tatlo o higit pang mga elemento ng circuit ay konektado. Karaniwang ginagamit ang nodal analysis sa mga network na may maraming parallel circuits na naka-share ng common ground terminal, na nagbibigay ng benepisyo ng mas kaunting mga ekwasyon upang lutasin ang circuit.

Prinsipyong at Paggamit

• Batas ng Current ni Kirchhoff (KCL): Ang pangunahing prinsipyo ay nagsasaad na ang algebraic sum ng lahat ng papasok na currents sa isang node ay dapat magkapareho sa algebraic sum ng lahat ng lumalabas na currents.

• Klase ng Node:

• Reference Node: Ginagamit bilang ground o zero-potential reference point para sa lahat ng ibang nodes.

• Non-Reference Nodes: Mga nodes na may hindi alam na voltages relative sa reference node.

Pagbuo ng Ekwasyon

Ang bilang ng independent node equations na kinakailangan ay isang less kaysa sa bilang ng junctions (nodes) sa network. Kung ang n ay kumakatawan sa bilang ng independent node equations at j ang kabuuang bilang ng junctions, ang relasyon ay: n = j - 1

Kapag binubuo ang mga expression ng current, ina-assume na ang potentials ng node ay laging mas mataas kaysa sa iba pang voltages na lumilitaw sa mga ekwasyon.

Ang pamamaraang ito ay nakatuon sa pagtukoy ng voltage sa bawat node upang makahanap ng potential differences sa pagitan ng mga elemento o branches, nagbibigay ito ng epektibidad sa pag-analyze ng mga complex circuits na may maraming parallel paths.

Alamin natin ang pamamaraan ng Nodal Voltage Analysis sa pamamagitan ng halimbawa na ipinapakita sa ibaba:

Mga Hakbang para Lutasin ang Networks sa Pamamagitan ng Nodal Voltage Analysis

Ginagamit ang circuit diagram sa itaas, ang mga sumusunod na hakbang ay nagpapakita ng proseso ng pag-analyze:

Hakbang 1 – Pag-identify ng Nodes

I-identify at i-label ang lahat ng nodes sa circuit. Sa halimbawa, ang nodes ay naka-mark bilang A at B.

Hakbang 2 – Piliin ang Reference Node

Pumili ng reference node (zero potential) kung saan ang pinakamaraming elements ay konektado. Dito, ang node D ang napili bilang reference node. I-denote ang voltages sa nodes A at B bilang V_A at V_B, respectively.

Hakbang 3 – I-apply ang KCL sa Nodes

I-apply ang Kirchhoff’s Current Law (KCL) sa bawat non-reference node:

Pag-apply ng KCL sa Node A: (Formulate current expressions based on the circuit configuration, ensuring algebraic sums of incoming/outgoing currents are balanced.)

Sa paglutas ng Equation (1) at Equation (2), matatamo ang mga value ng V_A at V_B.

Pangunahing Benepisyo ng Nodal Voltage Analysis

Ang pamamaraang ito ay nangangailangan lamang ng minimum na bilang ng mga ekwasyon upang matukoy ang mga unknown quantities, nagbibigay ito ng epektibidad sa pag-analyze ng mga complex circuits na may maraming nodes.