Verkkosähkövirtaanalyysi

Verkkovirta-analyysi on sähkötekniikassa käytetty menetelmä monimutkaisten silmukoiden tai "verkkojen" sisältävien piirien analysointiin ja ratkaisemiseen. Se perustuu silmukoille olevien virtojen määrittämiseen, jotta Kirchhoffin lait ja Ohmin laki voidaan käyttää tuntemattomien virtojen ratkaisemiseen.

Verkkovirta-analyysin suorittamiseksi piiri jaetaan ensin useisiin keskenään ei leikkaaviin silmukkiin eli "verkkoihin". Jokaiselle silmukalle valitaan sitten virtasuunta, ja siihen liitetään muuttuja, joka edustaa kyseisen silmukan virtaa. Valitut virtamuuttujat merkitään yleensä kirjaimella "I" ja sen jälkeen alaindeksillä, joka kertoo, missä silmukassa virta kulkee.

Seuraavaksi Kirchhoffin lait ja Ohmin laki käytetään yhtälöryhmän muodostamiseen, joka kuvaa virtojen ja jännitteiden välisiä suhteita piirissä. Kirchhoffin jännitelaki sanoo, että jännitepudotusten summa ympyrässä on sama kuin jännitelähteiden summa samassa ympyrässä. Kirchhoffin virtalaki sanoo, että solmun (kolmen tai useamman haaran kohtaamispiste) sisään tulevien virtojen summa on sama kuin sieltä ulos menevien virtojen summa. Ohmin laki sanoo, että vastuksen läpi kulkevan virran aiheuttama jännitepudotus on sama kuin vastuksen ohmittaisarvo kerrottuna kulkeneen virran kanssa.

Yhtälöryhmän ratkaisemalla, joka on peräisin Kirchhoffin lakien ja Ohmin lain soveltamisesta, verkon virtaukset voidaan määrittää. Kun verkon virtaukset ovat tiedossa, muissa osissa piiriä olevia virtauksia voidaan löytää uudelleen soveltamalla Kirchhoffin lakeja ja Ohmin lakia.

Verkkovirta-analyysi on hyödyllinen menetelmä monimutkaisten silmukoiden sisältävien piirien analysointiin ja ratkaisemiseen, erityisesti silloin, kun piirit sisältävät riippuvia lähetteitä tai kun muita menetelmiä, kuten solmunanalyysiä tai silmukanalyysiä, ei voi käyttää. Se on tehokas työkalu, joka antaa insinööreille mahdollisuuden ennustaa monimutkaisten piirien käyttäytymistä ja suunnitella niitä tiettyihin suorituskykyvaatimuksiin nähden.

Miten virta lasketaan verkkovirta-analyysissa?

Verkkovirtamenetelmä koostuu seuraavista vaiheista:

1. Määritä verkot.

2. Anna jokaiselle verkolle virtamuuttuja joko myötä- tai vastapäivään.

3. Kirjoita Kirchhoffin jännitelaki jokaiselle verkolle.

4. Ratkaise saatu yhtälöryhmä kaikkien silmukan virtauksien suhteen.

Miksi verkkovirta-analyysiä käytetään?

Verkkovirta-analyysi on tehokas ja yleinen menetelmä tuntemattomien virtauksien ja jännitteiden määrittämiseksi mikä tahansa piirissä. Ongelma ratkaistaan, kun silmukan virtaukset on määritelty, koska sitten mikä tahansa virta piirissä voidaan laskea silmukan virtauksilla.

Mikä on haaravara verkkovirta-analyysissa?

Haaravara on reitti, joka yhdistää kaksi solmua ja sisältää piirielementti. Kun haaravara kuuluu vain yhteen verkkoon, haaravirta on sama kuin verkkovirta.

Jos kaksi verkkoa jakavat haaravarren, haaravirta on kahden verkkovirran summa (tai erotus), kun ne ovat samassa (tai vastakkaisessa) suunnassa.

Mikä on silmukka?

Silmukka viittaa mihin tahansa suljettuun polkuun piirissä, joka ei kulje saman solmun kautta useamman kerran.

Lauseke: Kunnioita alkuperäistä, hyviä artikkeleita on jakamisen arvoa, jos on rikkominen oikeuksia ota yhteyttä poistaaksesi.