Metodo ng Analisis ng Bantay na Boltahe

Pagsusuri ng Nodal Voltage

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

Ang node ay isang terminal kung saan tatlo o higit pang mga circuit elements ay konektado. Karaniwang ginagamit ang nodal analysis sa mga network na may maraming parallel circuits na nagsasabatas ng common ground terminal, nagbibigay ng benepisyo ng mas kaunting mga equation na kailangan upang i-solve ang circuit.

Prinsipyong at Paggamit

• Batas ng Kirchhoff's Current Law (KCL): Ang pangunahing prinsipyo ay nagsasaad na ang algebraic sum ng lahat ng papasok na currents sa isang node ay dapat mag-ugnay sa algebraic sum ng lahat ng lumalabas na currents.

• Klasipikasyon ng Node:

• Reference Node: Naglilingkod bilang ground o zero-potential reference point para sa lahat ng iba pang nodes.

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

Pagbuo ng Equation

Ang bilang ng independent node equations na kailangan ay isang labas pa 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 current expressions, inaasahan na ang node potentials ay laging mas mataas kaysa sa iba pang voltages na lumilitaw sa mga equation.

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

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

Mga Hakbang para sa Pag-solve ng Networks via Nodal Voltage Analysis

Gamit ang circuit diagram sa itaas, ang mga sumusunod na hakbang ay nagpapakita ng proseso ng pagsusuri:

Hakbang 1 – Kilalanin ang Mga Nodes

Kilalanin at labelin ang lahat ng nodes sa circuit. Sa halimbawa, ang nodes ay naka-marka bilang A at B.

Hakbang 2 – Piliin ang Reference Node

Pumili ng reference node (zero potential) kung saan ang pinakamaraming numero ng mga elemento 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, ayon sa pagkakabanggit.

Hakbang 3 – I-apply ang KCL sa Mga Nodes

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

Pag-apply ng KCL sa Node A: (Buoin ang mga current expressions batay sa configuration ng circuit, siguraduhin na ang algebraic sums ng papasok/lumalabas na currents ay balanced.)

Sa pag-solve ng Equation (1) at Equation (2), makukuha ang mga value ng V_A at V_B.

Pangunahing Bentahe ng Nodal Voltage Analysis

Ang pamamaraang ito ay nangangailangan ng pagsulat ng minimum na bilang ng mga equation upang matukoy ang mga unknown quantities, nagbibigay-daan para maging epektibo ito sa pag-analyze ng mga complex circuits na may maraming nodes.