Noda analizo en elektraj cirkvitoj

Nodal Analizo Defino

Nodal analizo estas metodo, kiu provizas ĝeneralan proceduron por analizi cirkvitojn uzante nodo voltage kiel cirkvitaj variabloj. Nodal Analizo ankaŭ estas nomata kiel la Node-Voltage Metodo.
Iuj trajtoj de Nodal Analizo estas jenaj

• Nodal Analizo estas baza sur la apliko de la Kirchhoff’s Current Law (KCL).

• Havante ‘n’ nodojn, estos ‘n-1’ samtempiĝaj ekvacioj por solvi.

• Solvante ‘n-1’ ekvaciojn, ĉiuj nodo-voltoj povas esti akiritaj.

• La nombro de ne-referencnodoj egalas al la nombro de Nodalaj ekvacioj, kiuj povas esti akiritaj.

Tipoj de Nodoj en Nodal Analizo

• Ne-Referenco Nodo – Estas nodo, kiu havas definitan Nodon Volton. ekz. Ĉi tie Nodo 1 kaj Nodo 2 estas la Ne-Referenco nodoj

• Referenco Nodo – Estas nodo, kiu agas kiel referenco punkto por ĉiuj aliaj nodoj. Ĝi ankaŭ estas nomata Datum Nodo.

Tipoj de Referenco Nodoj

1. Chassis Ground – Ĉi tiu tipo de referenco nodo agas kiel komuna nodo por pli ol unu cirkvitoj.
   

2. Earth Ground – Kiam tera potencialo estas uzata kiel referenco en iu ajn cirkvito, tiam ĉi tiu tipo de referenco nodo estas nomata Earth Ground.

Solvado de Cirkvito Uzanta Nodal Analizon

Bazaj Paŝoj Uzitaj en Nodal Analizo

1. Elekktu nodon kiel referenco nodo. Asignu voltojn V1, V2… Vn-1 al la restantaj nodoj. La voltoj estas referencitaj kun respekto al la referenco nodo.

2. Apliku KCL al ĉiu el la ne-referenco nodoj.

3. Uzu Ohm’s leĝo por esprimi la branĉajn kurentojn per nodo voltoj.

Nodo ĉiam supozas, ke kurento fluas de pli alta potencialo al pli malalta potencialo en rezisto. Do, kurento estas esprimita jene

IV. Post la apliko de Ohm’s Leĝo, ricevu la ‘n-1’ nodo ekvaciojn per nodo voltoj kaj rezistancoj.

V. Solvu la ‘n-1’ nodo ekvaciojn por la valoroj de nodo voltoj kaj ricevu la postulatajn nodo voltojn kiel rezulton.

Nodal Analizo Kun Kurentfontoj

Nodal analizo kun kurentfontoj estas tre facila kaj ĝi estas diskutita per ekzemplo sube.

Ekzemplo: Kalkulu Nodo Voltojn en la sekva cirkvito

En la sekva cirkvito ni havas 3 nodojn, el kiuj unu estas referenco nodo kaj la aliaj du estas ne-referenco nodoj – Nodo 1 kaj Nodo 2.

Paŝo I. Asignu la nodo voltojn kiel v1 kaj 2 kaj ankaŭ marku la direktojn de branĉaj kurentoj kun respekto al la referenco nodoj

Paŝo II. Apliku KCL al Nodos 1 kaj 2
KCL ĉe Nodo 1
KCL ĉe Nodo 2
Paŝo III. Apliku Ohm’s Leĝon al KCL ekvacioj
• Ohm’s leĝo al KCL ekvacio ĉe Nodo 1

Simpligante la supran ekvacion ni ricevas,

• Nun, Ohm’s Leĝo al KCL ekvacio ĉe Nodo 2

Simpligante la supran ekvacion ni ricevas

Paŝo IV. Nun solvu la ekvaciojn 3 kaj 4 por ricevi la valorojn de v1 kaj v2 kiel,
Uzante eliminaĵmetodon

Kaj substicante valoron v2 = 20 Volts en ekvacio (3) ni ricevas-

Tial nodo voltoj estas kiel v1 = 13.33 Volts kaj v2 = 20 Volts.

Nodal Analizo Kun Voltage Fontoj

Kazo I. Se voltage fonto estas konektita inter la referenco nodo kaj ne-referenco nodo, ni simple metas la voltan je la ne-referenco nodo egala al la volto de la voltage fonto kaj ĝia analizo povas esti farita kiel ni faris kun