Ανάλυση Ρεύματος Δικτύου

Η ανάλυση ρεύματος πλέγματος είναι μια μέθοδος που χρησιμοποιείται στην ηλεκτρολογία για την ανάλυση και τη λύση περιπλέξων με πολλά βρόχια ή «πλέγματα». Περιλαμβάνει την ανάθεση ρευμάτων σε κάθε βρόχι του περιπλέγματος και τη χρήση των νόμων του Kirchhoff και του Ohm για την επίλυση των άγνωστων ρευμάτων.

Για την εκτέλεση της ανάλυσης ρεύματος πλέγματος, το περίπλεγμα χωρίζεται πρώτα σε έναν αριθμό μη διασταυρωμένων βρόχιων ή «πλεγμάτων». Στη συνέχεια, επιλέγεται η κατεύθυνση του ρεύματος σε κάθε βρόχι και ανατίθεται μια μεταβλητή που αντιπροσωπεύει το ρεύμα σε εκείνο το βρόχι. Οι μεταβλητές που επιλέγονται για τα ρεύματα συνήθως σημειώνονται με το γράμμα «I», ακολουθούμενο από έναν δείκτη που δείχνει το βρόχι στο οποίο ρέει το ρεύμα.

Στη συνέχεια, χρησιμοποιούνται οι νόμοι του Kirchhoff και του Ohm για την εκπόνηση μιας σειράς εξισώσεων που περιγράφουν τις σχέσεις μεταξύ των ρευμάτων και των πτώσεων τάσης στο περίπλεγμα. Ο νόμος της τάσης του Kirchhoff δηλώνει ότι η άθροιση των πτώσεων τάσης σε ένα βρόχι πρέπει να ισούται με την άθροιση των πηγών τάσης σε εκείνο το βρόχι. Ο νόμος του ρεύματος του Kirchhoff δηλώνει ότι η άθροιση των ρευμάτων που εισέρχονται σε ένα κόμβο (ένα σημείο όπου συναντώνται τρία ή περισσότερα κλάδια) πρέπει να ισούται με την άθροιση των ρευμάτων που εξέρχονται από εκείνο τον κόμβο. Ο νόμος του Ohm δηλώνει ότι η πτώση τάσης σε έναν αντίστοιχο είναι ίση με την αντίσταση του αντιστοίχου πολλαπλασιασμένη με το ρεύμα που ρέει μέσα του.

Με την επίλυση της σειράς εξισώσεων που προέρχονται από τους νόμους του Kirchhoff και του Ohm, μπορούν να προσδιοριστούν τις τιμές των ρευμάτων πλέγματος. Όταν γνωρίζονται τα ρεύματα πλέγματος, τα ρεύματα σε άλλες ενότητες του περιπλέγματος μπορούν να εντοπιστούν ξανά εφαρμόζοντας τους νόμους του Kirchhoff και του Ohm.

Η ανάλυση ρεύματος πλέγματος είναι μια χρήσιμη μέθοδος για την ανάλυση και τη λύση περιπλέξων με πολλά βρόχια, ιδιαίτερα όταν τα περιπλέγματα περιέχουν εξαρτώμενες πηγές ή όταν δεν είναι δυνατή η χρήση άλλων μεθόδων, όπως η ανάλυση κόμβων ή η ανάλυση βρόχιων. Είναι ένα ισχυρό εργαλείο που επιτρέπει στους μηχανικούς να προβλέψουν τη συμπεριφορά περίπλεξων μεγάλης πολυπλοκότητας και να τα σχεδιάζουν ώστε να πληρούν συγκεκριμένες απαιτήσεις απόδοσης.

Στην ανάλυση πλέγματος, πώς υπολογίζεται το ρεύμα;

Η Μέθοδος Ρεύματος Πλέγματος αποτελείται από τα εξής βήματα:

1. Να καθοριστούν τα πλέγματα.

2. Να ανατεθεί μια μεταβλητή ρεύματος σε κάθε πλέγμα, είτε σε κυκλική είτε σε αντίθετη κατεύθυνση.

3. Γύρω από κάθε πλέγμα, να γραφτεί ο νόμος της τάσης του Kirchhoff.

4. Για όλα τα ρεύματα των βρόχιων, να επιλυθεί το σύστημα εξισώσεων που προκύπτει.

Γιατί χρησιμοποιείται η ανάλυση πλέγματος;

Η ανάλυση πλέγματος είναι μια αποτελεσματική και γενική μέθοδος για την καθορισμό άγνωστων ρευμάτων και τάσεων σε οποιοδήποτε περίπλεγμα. Το πρόβλημα επιλύεται μετά την επίλυση των ρευμάτων των βρόχιων, διότι τότε μπορεί να υπολογιστεί οποιοδήποτε ρεύμα στο περίπλεγμα χρησιμοποιώντας τα ρεύματα των βρόχιων.

Τι είναι κλάδος στην ανάλυση πλέγματος;

Ένας κλάδος είναι ένας δρόμος που συνδέει δύο κόμβους που περιλαμβάνει ένα στοιχείο περιπλέγματος. Όταν ένας κλάδος ανήκει μόνο σε ένα πλέγμα, το ρεύμα του κλάδου είναι ίσο με το ρεύμα του πλέγματος.

Αν δύο πλέγματα μοιράζονται έναν κλάδο, το ρεύμα του κλάδου είναι ίσο με το άθροισμα (ή τη διαφορά) των δύο ρευμάτων πλέγματος, ενώ είναι στην ίδια (ή αντίθετη) κατεύθυνση.

Τι είναι Βρόχιο;

Βρόχιο είναι οποιοδήποτε κλειστός δρόμος σε ένα περίπλεγμα που δεν διέρχεται περισσότερες φορές από τον ίδιο κόμβο.

Δήλωση: Σέβασμα στο αρχικό, καλά άρθρα αξίζει να μοιραστούν, αν υπάρχει παραβίαση πνευματικών δικαιωμάτων παρακαλώ επικοινωνήστε για διαγραφή.