Kaedah Analisis Arus Rangkaian Bergabung

Kaedah Analisis Arus Rangkaian adalah digunakan untuk menganalisis dan menyelesaikan rangkaian elektrik dengan pelbagai sumber atau litar yang mengandungi banyak rangkaian (gelung) yang mengandungi sumber voltan atau arus. Juga dikenali sebagai Kaedah Arus Gelung, pendekatan ini melibatkan penerapan arus yang berbeza untuk setiap gelung dan menentukan polariti jatuh tegangan di sepanjang elemen-elemen gelung berdasarkan hala arus gelung yang diandaikan.

Dalam analisis arus rangkaian, anu yang tidak diketahui adalah arus dalam gelung-gelung yang berbeza, dan prinsip utamanya adalah Hukum Voltan Kirchhoff (KVL), yang menyatakan:
"Dalam mana-mana litar tertutup, voltan terpakai bersih sama dengan hasil tambah hasil darab arus dan rintangan. Alternatifnya, dalam hala aliran arus, hasil tambah kenaikan voltan dalam gelung itu sama dengan hasil tambah penurunan voltan."

Mari kita fahami kaedah Arus Rangkaian dengan bantuan litar yang ditunjukkan di bawah：

Dalam Rangkaian Di Atas

• R₁, R₂, R₃, R₄, dan R5 mewakili pelbagai rintangan.

• V₁ dan V₂ adalah sumber voltan.

• I₁ adalah arus yang mengalir dalam gelung ABFEA.

• I₂ adalah arus yang mengalir dalam gelung BCGFB.

• I₃ adalah arus yang mengalir dalam gelung CDHGC.

• Untuk kemudahan dalam analisis rangkaian, hala arus diandaikan bergerak mengikut arah jam pada semua gelung.

Langkah-langkah untuk Menyelesaikan Rangkaian Melalui Kaedah Arus Rangkaian

Menggunakan rajah litar di atas, langkah-langkah berikut merangkumi proses analisis arus rangkaian:

Langkah 1 – Kenal Pasti Gelung/Gelungan Bebas

Pertama, kenal pasti gelung-gelung litar yang bebas. Rajah di atas mengandungi tiga gelung, yang dipertimbangkan untuk analisis.

Langkah 2 – Tetapkan Arus Mengalir ke Setiap Gelung

Tetapkan arus mengalir ke setiap gelung, seperti yang ditunjukkan dalam rajah litar (I₁, I₂, I₃ mengalir dalam setiap gelung). Untuk memudahkan pengiraan, lebih disukai untuk menetapkan semua arus mengikut arah yang sama, iaitu mengikut arah jam.

Langkah 3 – Formulasikan Persamaan KVL untuk Setiap Gelung

Kerana terdapat tiga gelung, tiga persamaan KVL akan diturunkan:

Menggunakan KVL pada Gelung ABFEA:

Langkah 4 – Selesaikan Persamaan (1), (2), dan (3) serentak untuk mendapatkan nilai-nilai arus I₁, I₂, dan I₃.

Dengan arus rangkaian yang diketahui, pelbagai voltan dan arus dalam litar boleh ditentukan.

Bentuk Matriks

Litar di atas juga boleh diselesaikan menggunakan kaedah matriks. Bentuk matriks bagi Persamaan (1), (2), dan (3) dinyatakan sebagai:

Di mana,

• [R] adalah rintangan rangkaian

• [I] adalah vektor lajur arus rangkaian dan

• [V] adalah vektor lajur jumlah algebra semua sumber voltan di sekitar rangkaian.

Itulah tentang kaedah analisis arus rangkaian.