Метод за анализа на волтажот во чворовите

Анализа на волтажот во чворови

Анализата на волтажот во чворови е метод за решавање на електрични мрежи, особено корисен кога сите стројни токови треба да се пресметаат. Овој пристап определува волтажите и токовите со користење на чворовите на коланата.

Чвор е терминал каде што три или повеќе елементи на коланата се поврзуваат. Анализата на чворовите е често применувана на мрежи со многу паралелни колани кои споделуваат заеднички терминал на земја, што нуди предноста на потреба од помалку равенки за решавање на коланата.

Принципи и применување

• Законот на Кирхоф за ток (KCL): Основниот принцип вели дека алгебарската сума на сите доносици токови во чвор мора да биде еднаква на алгебарската сума на сите излезните токови.

• Класификација на чворовите:

• Референтен чвор: Служи како точка на референца за земја или нулта потенцијална точка за сите други чворови.

• Нереферентни чворови: Чворови со непознати волтажи во однос на референтниот чвор.

Формулирање на равенки

Бројот на независни равенки за чворови што се потребни е за еден помалку од бројот на јункции (чворови) во мрежата. Ако n претставува бројот на независни равенки за чворови, а j е тоталниот број на јункции, врската е: n = j - 1

При формулирањето на изрази за ток, се претпоставува дека потенцијалите во чворовите се секогаш поголеми од другите волтажи кои се појавуваат во равенките.

Овој метод се фокусира на дефинирање на волтажот во секој чвор за да се најдат потенцијалните разлики помеѓу елементите или граните, што го прави ефикасен за анализирање на комплексни колани со многу паралелни патишта.

Да го разбереме методот на анализа на волтажот во чворови преку примерот прикажан подолу:

Кораци за решавање на мрежи преку анализа на волтажот во чворови

Со користење на дијаграмот на коланата, следниве кораци илустрираат процесот на анализа:

Корак 1 – Идентификување на чворови

Идентификувајте и обележете сите чворови во коланата. Во примерот, чворовите се означени како A и B.

Корак 2 – Избор на референтен чвор

Изберете референтен чвор (нула потенцијал) каде што се поврзува максимален број на елементи. Тук, чворот D е избран како референтен чвор. Нека волтажите во чворовите A и B се означат како V_A и V_B, соодветно.

Корак 3 – Примена на KCL во чворови

Применете законот на Кирхоф за ток (KCL) на секој нереферентен чвор:

Примена на KCL во чворот A: (Формулирајте изрази за ток според конфигурацијата на коланата, осигуривајќи дека алгебарските суми на доносици/излезните токови се уравновесени.)

Решавање на Равенката (1) и Равенката (2) ќе донесе вредностите на V_A и V_B.

Клучна предност на анализа на волтажот во чворови

Овој метод бара написање на минимален број на равенки за да се одредат непознатите количества, што го прави ефикасен за анализирање на комплексни колани со многу чворови.