Metod analize mrežnih struja

Metoda analize mrežnim strujama se koristi za analizu i rešavanje električnih mreža sa više izvora ili krugova koji sadrže mnogo mreža (petlji) sa izvorima napona ili struje. Ova metoda, poznata i kao Metoda petljačke struje, uključuje pretpostavku o određenoj struji za svaku petlju i određivanje polariteta padova napona na elementima petlje na osnovu pretpostavljene smerove struje u petlji.

U analizi mrežnim strujama, nepoznate su struje u različitim mrežama, a upravni princip je Zakon Kirchhoff-ov zakon o naponu (KVL), koji navodi:
"U bilo kom zatvorenom krugu, neto primenjeni napon je jednak zbiru proizvoda struje i otpora. Alternativno, u smeru toka struje, zbir porasta napona unutar petlje je jednak zbiru pada napona."

Razumijevanje metode mrežne struje možemo ilustrovati pomoću prikazanog kruga ispod：

U datoj 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, smer struje je pretpostavljen da je u smeru kazaljke na satu u svim mrežama.

Koraci za rešavanje mreža metodom mrežnih struja

Koristeći dijagram kruga iznad, sledeći koraci opisuju proces analize mrežnih struja:

Korak 1 – Identifikacija nezavisnih mreža/petlji

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

Korak 2 – Dodela cirkulacionih struja svakoj mreži

Dodelite cirkulacionu struju svakoj mreži, kao što je prikazano na dijagramu kruga (I₁, I₂, I₃ koje teče kroz svaku mrežu). Za pojednostavljenje izračunavanja, preferentno je dodeliti sve struje u istom smeru u smeru kazaljke na satu.

Korak 3 – Formiranje KVL jednačina za svaku mrežu

Pošto postoji tri mreže, izvedene će biti tri KVL jednačine:

Primena KVL na mrežu ABFEA:

Korak 4 – Rešavanje jednačina (1), (2) i (3) istovremeno kako bi se dobile vrednosti struja I₁, I₂ i I₃.

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

Matrica

Gornji krug može se rešiti i korišćenjem matricne metode. Matični oblik jednačina (1), (2) i (3) izražava se kao:

Gde,

• [R] je mrežni otpor

• [I] je kolona vektora mrežnih struja i

• [V] je kolona vektora algebarskog zbira svih izvora napona oko mreže.

To je sve o metodi analize mrežnim strujama.