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

節(jié)點(diǎn)電壓分析補(bǔ)充了以前的網(wǎng)格分析，它同樣強(qiáng)大，并基于相同的矩陣分析概念。顧名思義，節(jié)點(diǎn)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(diǎn)電壓加在一起凈結(jié)果將等于零。然后，如果電路中有“n”個(gè)節(jié)點(diǎn)，則會(huì)有“n-1”個(gè)獨(dú)立的節(jié)點(diǎn)方程，僅這些就足以描述并因此解決電路。

在每個(gè)節(jié)點(diǎn)處寫下Kirchhoff的第一定律方程，即：“進(jìn)入節(jié)點(diǎn)的電流與離開節(jié)點(diǎn)的電流的值完全相等”然后根據(jù)分支上的電壓表示每個(gè)電流。對(duì)于“n”個(gè)節(jié)點(diǎn)，一個(gè)節(jié)點(diǎn)將用作參考節(jié)點(diǎn)，所有其他電壓將相對(duì)于該公共節(jié)點(diǎn)進(jìn)行參考或測(cè)量。

例如，考慮上一節(jié)中的電路。

節(jié)點(diǎn)電壓分析電路

在上面的電路中，節(jié)點(diǎn) D選擇作為參考節(jié)點(diǎn)，假設(shè)其他三個(gè)節(jié)點(diǎn)相對(duì)于節(jié)點(diǎn) 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?cè)谇耙粋€(gè)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(diǎn)分析方法來看，這是最簡(jiǎn)單的解決這個(gè)特定電路的方法。通常，當(dāng)周圍存在大量電流源時(shí)，節(jié)點(diǎn)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(dòng)電流源[ V ]是要找到的節(jié)點(diǎn)電壓，[ Y ]是在[ V 上運(yùn)行的網(wǎng)絡(luò)的導(dǎo)納矩陣]給[ I ]。

節(jié)點(diǎn)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(diǎn)的電流為正。即，“N”個(gè)獨(dú)立節(jié)點(diǎn)的（ N x 1 ）個(gè)矩陣。

2.寫入導(dǎo)納矩陣[網(wǎng)絡(luò)的Y ]：

Y 11 =第一個(gè)節(jié)點(diǎn)的總導(dǎo)納。

Y 22 =第二個(gè)節(jié)點(diǎn)的總導(dǎo)納。

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

3。對(duì)于網(wǎng)絡(luò)“N”個(gè)獨(dú)立節(jié)點(diǎn)，[ Y ]將是（ N x N ）矩陣， Ynn 將為正且 Yjk 將為負(fù)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(jiǎn)化線性電路分析的定理。在下一個(gè)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(gè)電壓源和串聯(lián)電阻的等效電路表示。