تجزیه و تحلیل جریان شبکه ای
تحلیل جریان شبکه روشی در مهندسی برق است که برای تحلیل و حل مدارهای با حلقه‌های متعدد یا «شبکه‌ها» استفاده می‌شود. این روش شامل اختصاص دادن جریان به هر حلقه در مدار و استفاده از قوانین کیرشهف و قانون اهم برای حل جریان‌های ناشناخته است.
برای انجام تحلیل جریان شبکه، ابتدا مدار به تعدادی حلقه غیرمتقاطع یا «شبکه‌ها» تقسیم می‌شود. سپس جهت جریان در هر حلقه انتخاب شده و یک متغیر برای نمایش جریان در آن حلقه اختصاص داده می‌شود. متغیرهای انتخاب شده برای جریان‌ها معمولاً با حرف «I» مشخص می‌شوند و زیرنویسی که حلقه را مشخص می‌کند پشت آن قرار می‌گیرد.
سپس، از قوانین کیرشهف و قانون اهم برای نوشتن مجموعه‌ای از معادلات که روابط بین جریان‌ها و فروپاشی ولتاژ در مدار را توصیف می‌کنند، استفاده می‌شود. قانون ولتاژ کیرشهف بیان می‌کند که مجموع فروپاشی‌های ولتاژ در یک حلقه باید برابر با مجموع منابع ولتاژ در آن حلقه باشد. قانون جریان کیرشهف بیان می‌کند که مجموع جریان‌های وارد شده به یک گره (نقطه‌ای که سه یا بیشتر شاخه‌ها در آن ملاقات می‌کنند) باید برابر با مجموع جریان‌های خارج شده از آن گره باشد. قانون اهم بیان می‌کند که فروپاشی ولتاژ در یک مقاومت برابر با مقاومت آن مقاومت ضربدر جریان عبوری از آن است.
با حل مجموعه معادلات بدست آمده از قوانین کیرشهف و قانون اهم، مقادیر جریان‌های شبکه تعیین می‌شوند. پس از شناسایی جریان‌های شبکه، جریان‌های در بخش‌های دیگر مدار با استفاده از قوانین کیرشهف و قانون اهم مجدداً محاسبه می‌شوند.
تحلیل جریان شبکه روش مفیدی برای تحلیل و حل مدارهای با حلقه‌های متعدد است، به ویژه وقتی مدارها منابع وابسته دارند یا امکان استفاده از روش‌های دیگر مانند تحلیل گره‌ای یا تحلیل حلقه‌ای وجود ندارد. این ابزار قدرتمندی است که به مهندسان اجازه می‌دهد رفتار مدارهای پیچیده را پیش‌بینی کنند و آن‌ها را طراحی کنند تا نیازهای عملکردی خاصی را برآورده کنند.
در تحلیل شبکه، چگونه جریان را محاسبه می‌کنید؟
روش جریان شبکه شامل مراحل زیر است:
1. تعیین شبکه‌ها.
2. اختصاص یک متغیر جریان به هر شبکه در جهت ساعتگرد یا ضدساعتگرد.
3. نوشتن قانون ولتاژ کیرشهف حول هر شبکه.
4. حل سیستم معادلات نتیجه شده برای تمام جریان‌های حلقه‌ای.
چرا از تحلیل شبکه استفاده می‌شود؟
تحلیل شبکه روش موثر و عمومی برای تعیین جریان‌ها و ولتاژهای ناشناخته در هر مداری است. پس از تعیین جریان‌های حلقه‌ای، مسئله حل می‌شود، زیرا هر جریان در مدار می‌تواند با استفاده از جریان‌های حلقه‌ای محاسبه شود.
شعبه در تحلیل شبکه چیست؟
شعبه مسیری است که دو گره را به هم متصل می‌کند و شامل یک عنصر مداری است. وقتی شعبه تنها به یک شبکه تعلق دارد، جریان شعبه برابر با جریان شبکه است.
اگر دو شبکه یک شعبه را به اشتراک بگذارند، جریان شعبه برابر با مجموع (یا تفاضل) دو جریان شبکه است در حالی که آن‌ها در جهت یکسان (یا مخالف) هستند.
حلقه چیست؟
حلقه به هر مسیر بسته در مدار اشاره دارد که از یک گره بیش از یک بار عبور نمی‌کند.
بیانیه: احترام به اصل، مقالات خوب ارزش به اشتراک گذاشتن دارند، اگر تخلف حقوقی وجود دارد لطفاً تماس بگیرید تا حذف شود.
