Phương pháp điện áp nút
Phương pháp phân tích điện áp nút là một phương pháp để giải quyết các mạng điện. Phương pháp phân tích điện áp nút xác định điện áp và dòng điện bằng cách sử dụng các nút của mạch.
Một nút là một thiết bị đầu cuối hoặc kết nối của nhiều hơn hai phần tử. Phân tích điện áp nút thường được sử dụng cho các mạng có nhiều mạch song song với một đầu nối đất chung.
Phương pháp này yêu cầu số phương trình giải mạch ít hơn.
Trong Phương pháp điện áp nút, Định luật dòng điện của Kirchhoff (KCL) được sử dụng, quy định rằng tổng đại số của tất cả các dòng điện đến tại một nút phải bằng tổng đại số của tất cả các dòng điện đi tại nút đó.
Nó là phương pháp tìm hiệu điện thế giữa các phần tử hoặc các nhánh trong một mạch điện. Phương pháp này xác định điện áp tại mỗi nút của mạch. Phương pháp này có hai loại nút. Đây là nút không tham chiếu và nút tham chiếu.
Các nút không tham chiếu có điện áp cố định và nút tham chiếu là điểm tham chiếu cho tất cả các nút khác.
Trong phương pháp nút, số phương trình cặp nút độc lập cần thiết ít hơn một phần so với số đường giao nhau trong mạng. Đó là nếu n biểu thị số phương trình nút độc lập và j là số đoạn nối.
n = j – 1
Khi viết biểu thức dòng điện, các giả thiết được đưa ra là điện thế của nút luôn cao hơn các điện áp khác xuất hiện trong phương trình.
Hãy để chúng tôi hiểu về Phương pháp phân tích điện áp nút với sự trợ giúp của một ví dụ được hiển thị bên dưới:
Các bước giải quyết mạng bằng phương pháp phân tích điện áp nút
Xem xét sơ đồ mạch trên, các bước sau được giải thích dưới đây:
Bước 1 – Xác định các nút khác nhau trong mạch đã cho và đánh dấu chúng
trong mạch đã cho, chúng ta đã đánh dấu các nút là A và B.
Bước 2 – Chọn một trong các nút làm tham chiếu hoặc nút không tiềm năng mà tại đó số lượng phần tử tối đa được kết nối, được coi là tham chiếu.
Trong hình trên, nút D được lấy làm nút tham chiếu. Gọi hiệu điện thế ở các nút A và B lần lượt là V A và V B.
Bước 3 – Bây giờ áp dụng KCL tại các nút khác nhau.
Áp dụng KCL tại nút A, chúng ta có
Ở đây,
Áp dụng KCL tại nút B, chúng ta có
Giải phương trình (1) và phương trình (2), chúng tôi sẽ nhận được giá trị của V A và V B .
Phân tích điện áp nút có ưu điểm là cần phải viết một số phương trình tối thiểu để xác định các đại lượng chưa biết.
