Nodaalijännitteen analyysimenetelmä
Ja Nodaalijännitteen analyysi on menetelmä sähköverkon ratkaisemiseksi. Sitä käytetään silloin, kun on välttämätöntä laskea kaikki haaravirrat. Solmujännitteen analyysimenetelmä määrittää jännitteen ja virran käyttämällä piirin solmuja. Solmu on päätelaite tai yli kahden elementin liitäntä. Solmujännitteen analyysiä käytetään yleisesti verkoissa, joissa on useita rinnakkaisia piirejä, joilla on yhteinen päätelaite. Tämä menetelmä vaatii vähemmän yhtälöä piirin ratkaisemiseksi.
Nodaalijännitteen analyysissä Kirchhoffin nykyinenKäytetään lakia (KCL), jossa todetaan, että kaikkien solmussa olevien saapuvien virtojen algebrallinen summa on oltava yhtä suuri kuin kaikkien solmun lähtevien virtojen algebrallinen summa.
Se on tapa löytää potentiaalisähköpiirin elementtien tai haarojen välinen ero. Tämä menetelmä määrittää jännitteen piirin jokaisessa solmussa. Tällä menetelmällä on kaksi solmujen tyyppiä. Ne ovat ei-referenssisolmu ja referenssisolmu. Ei-referenssisolmuilla on kiinteä jännite, ja referenssisolmu on kaikkien muiden solmujen viitepisteet.
Solmupisteessä riippumattomien lukumääräsolmujen pariyhtälöt ovat yhtä pienempiä kuin verkon liittymien lukumäärä. Jos n tarkoittaa itsenäisten solmuyhtälöiden lukumäärää ja j on liitosten lukumäärä.
n = j - 1
Nykyistä lauseketta kirjoitettaessa tehdään oletuksia, että solmupotentiaalit ovat aina korkeammat kuin muut yhtälöissä esiintyvät jännitteet.
Ymmärtäkäämme nodaalijännitteen analyysimenetelmä alla olevan esimerkin avulla
Edellä esitetyn piirikaavion mukaisesti seuraavat vaiheet selitetään alla
Vaihe 1 - Tunnista eri solmut tietyssä piirissä ja merkitse ne
Tässä piirissä olemme merkinneet solmut A ja B.
Vaihe 2 - Valitse yksi solmuista referenssi- tai nolla-potentiaalisiksi solmuiksi, joissa enimmäismäärä elementtejä on kytketty, otetaan viitteeksi.
Yllä olevassa kuviossa viitepisteeksi katsotaan solmu D. Anna jännitteiden solmuihin A ja B olla VA ja VB vastaavasti.
Vaihe 3 - Käytä nyt KCL: ää eri solmuissa.
KCL: n käyttö solmussa A on
Missä,
KCL: n käyttö solmussa B on
Yhtälön (1) ja yhtälön (2) ratkaiseminen saamme V: n arvonA ja VB.
Solmujänniteanalyysillä on se etu, että vähimmäismäärä yhtälöitä on kirjoitettava tuntemattomien määrien määrittämiseksi.
