Essentiële knooppunten en essentiële takken

Wat is een essentiële knoop?

Een knoop wordt gedefinieerd als het punt waar twee of meer schakelelementen zijn verbonden. Een essentiële knoop is een specifiek type knoop waar drie of meer elementen zijn verbonden. Een essentiële knoop is een nuttige knoop om te overwegen bij de analyse van een circuit.

Bijvoorbeeld, in het onderstaande circuit zijn er in totaal zeven knopen. Van deze zeven knopen zijn er vier essentiële knopen die in het groen zijn aangeduid. De overige drie reguliere knopen zijn in rood gemarkeerd.

Wat is een essentiële tak?

Een tak wordt gedefinieerd als een pad dat twee of meer knopen met elkaar verbindt. Een essentiële tak is een specifiek type tak dat essentiële knopen verbindt zonder door een essentiële knoop te gaan.

Dit betekent dat een essentiële tak door een reguliere knoop kan gaan, maar niet door een essentiële knoop. Als dit verwarrend klinkt, bekijk dan het volgende voorbeeld.

Het onderstaande schakelingsdiagram bevat zeven essentiële takken (B1 tot B7).

Merk op dat B3 een essentiële tak is en dat deze door de niet-essentiële knoop 4 gaat (zie het eerdere diagram voor de knooppuntnummering).

Terwijl de essentiële takken B4 en B5 afzonderlijke essentiële takken zijn. Er bestaat geen essentiële tak tussen het bovenste knooppunt (knoop 2 in het eerdere diagram) en het onderste knooppunt (knoop 7 in het eerdere diagram), omdat er een essentiële knoop tussen deze knopen ligt (knoop 3 in het eerdere diagram).

Daarom "breekt" knoop 3, een essentiële knoop, de grotere tak op in twee essentiële takken.

Voorbeeld van een essentiële knoop

Essentiële knopen zijn zeer nuttig in de schakelinganalyse. In knopanalyse kunnen we alleen essentiële knopen gebruiken om het circuit op te lossen.

Laten we de belangrijkheid van essentiële knopen in de schakelinganalyse begrijpen aan de hand van een voorbeeld.

In dit voorbeeld zullen we een circuit oplossen met behulp van de knopanalysemethode. En in deze methode gebruiken we alleen essentiële knopen.

Maar voor eenvoudige berekeningen wordt de essentiële knoop gekozen die verbonden is met het grootste aantal takken. En hier is knoop V3 het referentieknooppunt.

n = het aantal essentiële knopen in een circuit

Dus, het aantal vergelijkingen dat nodig is om dit circuit op te lossen is n-1=2.

Bij knoop-V1;

Bij knoop V2;

Door deze twee vergelijkingen op te lossen, kunnen we de waarde van de knooppunten spanningen V1 en V vinden.

Voorbeeld van een essentiële tak

Essentiële takken zijn nuttig in mesh-analyse. Zie het onderstaande schakelingsdiagram voor een eenvoudig voorbeeld.

Hier:

• Het totale aantal takken is 7

• Het totale aantal essentiële takken is 5 (B1 tot B5)

• Het totale aantal essentiële knopen is 3 (V1 tot V3)

Dus, het aantal vergelijkingen dat nodig is om dit circuit op te lossen is b-(n-1).