วิธีการวิเคราะห์กระแสตาข่าย
การวิเคราะห์กระแสตาข่าย วิธี ใช้ในการวิเคราะห์และแก้ปัญหาเครือข่ายไฟฟ้าที่มีแหล่งกำเนิดหรือวงจรต่าง ๆ ที่ประกอบด้วยตาข่ายหลายวงหรือหลายวงที่มีแรงดันหรือกระแสไฟฟ้า เป็นที่รู้จักกันว่า วนรอบวิธีปัจจุบัน
ในเมธอด Mesh Current จะเป็นการแยกกระแสสันนิษฐานในลูปและขั้วของหยดในแต่ละองค์ประกอบในลูปถูกกำหนดโดยทิศทางสันนิษฐานของลูปปัจจุบันสำหรับลูปนั้น สิ่งที่ไม่รู้จักในการวิเคราะห์กระแสไฟฟ้าแบบตาข่ายคือกระแสในแบบต่าง ๆ และกฎหมายที่ใช้ในการแก้ไขวงจรโดยวิธีการแบบกระแสไฟฟ้าแบบเมชเรียกว่า กฎแรงดันไฟฟ้าของ Kirchhoff (KVL) ซึ่งระบุว่า -
ในวงจรปิดใด ๆ แรงดันสุทธิที่ใช้คือเท่ากับผลรวมของผลิตภัณฑ์ของกระแสและความต้านทานหรืออีกนัยหนึ่งในวงจรปิดใด ๆ ผลรวมของแรงดันไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นเท่ากับผลรวมของแรงดันตกในทิศทางของกระแส
สารบัญ:
KVL ได้กล่าวถึงแล้วในหัวข้อ ยังเห็น: กฎหมายปัจจุบันของ Kirchhoff และกฎหมายแรงดันไฟฟ้าของ Kirchhoff
ให้เราเข้าใจวิธีการของ Mesh Current ด้วยความช่วยเหลือของวงจรที่แสดงด้านล่าง
- สเปนเซอร์รี้ดครับ R1, ร.ต.2, ร.ต.3, ร.ต.4 และ R5 คือความต้านทานต่างๆ
- วี1 และวี2 เป็นแหล่งจ่ายแรงดัน
- ฉัน1 เป็นกระแสที่ไหลในตาข่าย ABFEA
- ฉัน2 เป็นกระแสที่ไหลในตาข่าย BCGFB
- ฉัน3 เป็นกระแสที่ไหลในตาข่าย CDHGC
ทิศทางของกระแสไฟฟ้าจะถูกสมมติในทวนเข็มนาฬิกาเพื่อความเรียบง่ายในการแก้ปัญหาเครือข่าย
ขั้นตอนสำหรับการแก้ปัญหาเครือข่ายด้วยวิธีการของเมชปัจจุบัน
พิจารณาแผนภาพวงจรข้างต้นขั้นตอนต่อไปนี้ได้รับด้านล่างเพื่อแก้ปัญหาวงจรโดยวิธีการในปัจจุบันตาข่าย
ขั้นตอนที่ 1 - ก่อนอื่นให้ระบุตาข่ายวงจรอิสระหรือลูป
. เนื่องจากมีสามตาข่ายในแผนภาพวงจรที่แสดงด้านบนซึ่งกำลังพิจารณา
ขั้นตอนที่ 2 - กำหนดกระแสหมุนเวียนให้กับแต่ละตาข่ายดังแสดงในแผนภาพวงจรที่ฉัน1, ผม2 และฉัน3 มีการไหลในแต่ละตาข่าย
มันจะดีกว่าที่จะกำหนดทิศทางเดียวกันของกระแสทั้งหมดและในทิศทางตามเข็มนาฬิกาเพื่อให้การคำนวณง่ายขึ้น
ขั้นตอนที่ 3 - ตอนนี้เขียนสมการ KVL สำหรับแต่ละตาข่าย
เนื่องจากมีสามตาข่ายในวงจรจะมีสมการ KVL สามตัวดังแสดงด้านล่าง
ใช้ KVL ใน mesh ABFEA
โดยการจัดเรียงสมการใหม่เราจะได้สมการ (1)
ใช้ KVL ใน mesh BCGFB
ขั้นตอนที่ 4 - ทีนี้แก้สมการ (1) (2) และ (3) พร้อมกันเพื่อรับค่ากระแส I1, ผม2 และฉัน3.
การทราบกระแสตาข่ายเราสามารถกำหนดแรงดันและกระแสต่าง ๆ ในวงจร
แบบฟอร์มเมทริกซ์
วงจรข้างต้นสามารถแก้ไขได้ด้วยวิธีเมทริกซ์ด้วยดังที่แสดงด้านล่าง
สมการข้างบน (1), (2) และ (3) ในรูปแบบเมทริกซ์สามารถแสดงเป็น
จะเห็นได้จากสมการ (4) ว่าความต้านทานเมทริกซ์ [R] นั้นสมมาตรคือ
สมการ (5) สามารถเขียนเป็น
ที่ไหน
[R] คือความต้านทานตาข่าย
[ผม] เป็นเวกเตอร์คอลัมน์ของกระแสตาข่ายและ
[V] คือเวกเตอร์คอลัมน์ของผลรวมเชิงพีชคณิตของแรงดันไฟฟ้าต้นทางทั้งหมดรอบ ๆ ตาข่าย