Metoda analize mrežnih struja

Metoda analize mrežnih struja koristi se za analizu i rješavanje električnih mreža s više izvora ili krugova koji sadrže mnogo mreža (petlji) s izvorima napona ili struje. Ova metoda, također poznata kao metoda petljanja struja, uključuje pretpostavku o određenoj struji za svaku petlju te određivanje polarnosti padova napona na elementima petlje temeljeno na pretpostavljenom smjeru struje u petlji.

U analizi mrežnih struja, nepoznate su struje u različitim mrezama, a vodilni princip je Kirchhoffov zakon o naponu (KVL), koji kaže:
"U bilo kojem zatvorenom krugu, neto primijenjeni napon jednak je zbroju produkata struje i otpora. Alternativno, u smjeru toka struje, zbroj porasta napona unutar petlje jednak je zbroju pada napona."

Shranićemo metodu mrežne struje pomoću prikazanog kruga ispod：

U gornjoj mreži

• R₁, R₂, R₃, R₄ i R₅ predstavljaju različite otpore.

• V₁ i V₂ su izvori napona.

• I₁ je struja koja teče kroz mrežu ABFEA.

• I₂ je struja koja teče kroz mrežu BCGFB.

• I₃ je struja koja teče kroz mrežu CDHGC.

• Za jednostavnost u analizi mreže, smjer struje pretpostavljen je da je u smjeru kazaljke na satu u svim mrežama.

Koraci za rješavanje mreža putem metode mrežne struje

Koristeći dijagram kruga iznad, sljedeći koraci opisuju postupak analize mrežne struje:

Korak 1 – Prepoznavanje nezavisnih mreža/petlji

Prvo, prepoznajte nezavisne mreže. Dijagram iznad sadrži tri mreže koje se uzimaju u obzir za analizu.

Korak 2 – Dodela cirkulacionih struja svakoj mreži

Dodelite cirkulacionu struju svakoj mreži, kako je prikazano na dijagramu kruga (I₁, I₂, I₃ teče kroz svaku mrežu). Za pojednostavljenje izračuna preferabilno je dodeliti sve struje u istom smjeru kazaljke na satu.

Korak 3 – Formulacija KVL jednačina za svaku mrežu

Budući da postoje tri mreže, izvedene će biti tri KVL jednačine:

Primjena KVL-a na mrežu ABFEA:

Korak 4 – Riješite jednačine (1), (2) i (3) istodobno kako biste dobili vrijednosti struja I₁, I₂ i I₃.

S poznatim mrežnim strujama, mogu se odrediti različiti naponi i struje u krugu.

Matricni oblik

Gornji krug može se također riješiti koristeći matricnu metodu. Matricni oblik jednačina (1), (2) i (3) izražen je kao:

Gdje,

• [R] je otpor mreže

• [I] je stupac vektora mrežnih struja i

• [V] je stupac vektora algebarskog zbroja svih izvora napona oko mreže.

To je sve o metodi analize mrežnih struja.