Düğüm Gerilimleri Analizi

Kirchhoff'un akım yasası nodal analizin temelidir.

Elektrik devreleri analizinde, düğüm analizi, düğüm gerilimi analizi veya dal akımı yöntemi, elektrik devresindeki düğümlerdeki voltajı dallardaki akımlar cinsinden belirlemeye yarar.

Kirchhoff'un devre yasalarını kullanarak bir devreyi analiz ederken, kişi Kirchhoff'un akım yasasını (İngilizce kısaltması: KCL) kullanarak düğüm analizi yapabilir veya Kirchhoff'un voltaj yasasını (İngilizce kısaltması: KVL) kullanarak mesh analizi yapabilir . Düğüm analizi, her bir elektrik düğümünde, bir düğüme giren ve çıkan akımların cebirsel toplamının sıfıra eşit olduğunu söyler. Dal akımları devre düğümü gerilimleri cinsinden yazılır.

Yöntem

1. Devredeki tellerin birleştiği tüm noktaları işaretleyin. Bunlar düğüm gerilimlerindeki düğümlerdir.
2. Bir düğümü referans olması için toprak olarak seçin. Nereyi toprak kabul ettiğiniz sonucu etkilemez. En fazla bağlantıya sahip düğümü seçmek analizi basitleştirebilir. N düğümlü bir devre için düğüm denklemlerinin sayısı N −1'dir.
3. Voltajı bilinmeyen her düğüm için bir değişken belirleyin (Örneğin A düğümü için $V_{A}$ gibi) Voltaj zaten biliniyorsa, bir değişken atamak gerekli değildir.
4. Bilinmeyen her voltaj için Kirchhoff'un akım yasasını kullanarak bir denklem oluşturun. Temel olarak düğümden çıkan tüm akımların cebirsel toplamı, düğüme giren tüm akımların cebirsel toplamına eşit olmalıdır. İki düğüm arasındaki akımı bulmak için akımın geldiği yön yüksek voltaj kabul edileceğinden örneğin $V_{A}$'dan $V_{B}$ 'ye $R$ direnci üzerinden akan bir dal için denklem şöyle olmalıdır: ${\frac {V_{A}-V_{B}}{R}}$
5. İki bilinmeyen düğüm arasında voltaj kaynakları varsa, iki düğümü süper düğüm olarak düşünün.
6. Bilinmeyen her voltaj için ortaya çıkan lineer sistem denklemini çözün.

Ayrıca bakınız

• Mesh analizi
• Ybus matrisi
• Topoloji (elektrik devreleri)
• Yük korunumu

Kaynakça

P. Dimo Nodal Analysis of Power Systems Abacus Press Kent 1975