節(jié)點電壓分析電路

節(jié)點電壓分析發(fā)現(xiàn)不同節(jié)點之間的電路周圍未知電壓降，為兩個或多個電路元件提供公共連接

節(jié)點電壓分析補充了以前的網(wǎng)格分析，它同樣強大，并基于相同的矩陣分析概念。顧名思義，節(jié)點電壓分析使用Kirchhoff第一定律的“Nodal”方程來找出電路周圍的電壓電位。

所以通過將所有這些節(jié)點電壓加在一起凈結(jié)果將等于零。然后，如果電路中有“n”個節(jié)點，則會有“n-1”個獨立的節(jié)點方程，僅這些就足以描述并因此解決電路。

在每個節(jié)點處寫下Kirchhoff的第一定律方程，即：“進入節(jié)點的電流與離開節(jié)點的電流的值完全相等”然后根據(jù)分支上的電壓表示每個電流。對于“n”個節(jié)點，一個節(jié)點將用作參考節(jié)點，所有其他電壓將相對于該公共節(jié)點進行參考或測量。

例如，考慮上一節(jié)中的電路。

節(jié)點電壓分析電路

在上面的電路中，節(jié)點 D選擇作為參考節(jié)點，假設(shè)其他三個節(jié)點相對于節(jié)點 D具有 Va，Vb 和 Vc 的電壓。例如;

當(dāng) Va = 10v 且 Vc = 20v ， Vb 可以通過以下方式輕松找到：

相同的 0.286amps 值，我們在前一個教程中使用了Kirchhoff的Circuit Law。

從我們到目前為止看到的網(wǎng)格和節(jié)點分析方法來看，這是最簡單的解決這個特定電路的方法。通常，當(dāng)周圍存在大量電流源時，節(jié)點電壓分析更合適。然后將網(wǎng)絡(luò)定義為：[ I ] = [ Y ] [ V ]其中[ I ]為驅(qū)動電流源[ V ]是要找到的節(jié)點電壓，[ Y ]是在[ V 上運行的網(wǎng)絡(luò)的導(dǎo)納矩陣]給[ I ]。

節(jié)點電壓分析摘要

求解Nodal分析方程的基本步驟如下：

1。記下當(dāng)前向量，假設(shè)流入節(jié)點的電流為正。即，“N”個獨立節(jié)點的（ N x 1 ）個矩陣。

2.寫入導(dǎo)納矩陣[網(wǎng)絡(luò)的Y ]：

Y 11 =第一個節(jié)點的總導(dǎo)納。

Y 22 =第二個節(jié)點的總導(dǎo)納。

R JK =總數(shù)準入加入節(jié)點 J 到節(jié)點 K 。

3。對于網(wǎng)絡(luò)“N”個獨立節(jié)點，[ Y ]將是（ N x N ）矩陣， Ynn 將為正且 Yjk 將為負值或零值。

4。電壓矢量將為（ N x L ）并列出要找到的“N”電壓。

我們現(xiàn)在已經(jīng)看到了許多簡化線性電路分析的定理。在下一個教程中，我們將看看Thevenins定理，該定理允許由線性電阻和源組成的網(wǎng)絡(luò)由具有單個電壓源和串聯(lián)電阻的等效電路表示。