Væsentlige Noder og Væsentlige Grene

Hvad er en essentiel knude?

En knude defineres som et punkt, hvor to eller flere kredsløbskomponenter er forbundet. En essentiel knude er en bestemt type knude, hvor tre eller flere komponenter er forbundet. En essentiel knude er en nyttig knude at tage højde for i kredsløbsanalyse.

For eksempel har det nedenstående kredsløb i alt syv knuder. Af disse syv knuder er der fire essentielle knuder, der er markeret med grønt. De resterende tre almindelige knuder er markeret med rød.

Hvad er en essentiel gren?

En gren defineres som en sti, der forbinder to eller flere knuder. En essentiel gren er en bestemt type gren, der forbinder essentielle knuder uden at passere en essentiel knude.

Det vil sige, at mens en essentiel gren kan gå gennem en almindelig knude, må den ikke gå gennem en essentiel knude. Hvis dette lyder forvirrende, se på eksemplet nedenfor.

Nedenstående kredsløbsdias indeholder syv essentielle grene (B1 til B7).

Bemærk, at B3 er en essentiel gren, og den går gennem den ikke-essentielle knude 4 (se tidligere diagram for knudenummerering).

Hvorimod de essentielle grene B4 og B5 er distinkte essentielle grene. Der findes ikke en essentiel gren mellem den øverste knude (knude 2 i det tidligere diagram) og den nederste knude (knude 7 i det tidligere diagram), da der findes en essentiel knude mellem disse knuder (knude 3 i det tidligere diagram).

Derfor "opdeles" den større gren af den essentielle knude 3 i to essentielle grene.

Eksempel på essentiel knude

Essentielle knuder er meget nyttige i kredsløbsanalyse. I nodal analyse kan vi kun bruge essentielle knuder til at løse kredsløbet.

Lad os forstå betydningen af essentielle knuder i kredsløbsanalyse ved hjælp af et eksempel.

I dette eksempel vil vi løse et kredsløb ved hjælp af nodal analysen. Og i denne metode bruger vi kun essentielle knuder.

Men for en simpel beregning vælges den essentielle knude, der er forbundet med flest grene. Her er knuden V3 en referenceknude.

n = antallet af essentielle knuder i et kredsløb

Derfor er antallet af ligninger, der er nødvendige for at løse dette kredsløb, n-1=2.

Ved knude-V1;

Ved knude V2;

Ved at løse disse to ligninger kan vi finde værdien af knuden spændinger V1 og V.

Eksempel på essentiel gren

Essentielle grene er nyttige i mesh analyse. Se nedenstående kredsløbsdias for et enkelt eksempel.

Her:

• Det samlede antal grene er 7

• Det samlede antal essentielle grene er 5 (B1 til B5)

• Det samlede antal essentielle knuder er 3 (V1 til V3)

Derfor er antallet af ligninger, vi har brug for for at løse dette kredsløb, b-(n-1).