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So formulieren Sie Gleichungen mithilfe der Knotenspannungsmethode

小老鼠
小老鼠Original
2024-04-27 18:19:17953Durchsuche

Die Gleichungsmethode für die Knotenspannungsmethode verwendet das aktuelle Kirchhoffsche Gesetz (KCL): Wählen Sie den Referenzknoten mit einer Spannung von 0 aus. Weisen Sie Nicht-Referenzknoten unbekannte Spannungsvariablen zu. Durch die Anwendung von KCL wird der Strom, der in jeden Nicht-Referenzknoten hinein und aus diesem heraus fließt, ausgeglichen. Vereinfachen Sie Gleichungen, verwenden Sie das Ohmsche Gesetz usw. Lösen Sie das Gleichungssystem, um den Spannungswert des Nicht-Referenzknotens zu erhalten.

So formulieren Sie Gleichungen mithilfe der Knotenspannungsmethode

Knotenspannungsgesetzgleichung

Beantworten Sie die Frage klar:

Knotenspannungsgesetzgleichung erfordert die Verwendung des Kirchhoffschen Stromgesetzes (KCL).

Detaillierte Antwort:

Kirchhoffs Stromgesetz (KCL):
In jedem geschlossenen Stromkreis ist die Summe der in einen beliebigen Knoten fließenden Ströme gleich der Summe der aus diesem Knoten fließenden Ströme.

Knotenspannungsmethode:

  1. Wählen Sie den Basisknoten aus: Wählen Sie einen Knoten als Basisknoten aus, und seine Spannung wird als 0 definiert.
  2. Unbekannte Spannungen Nicht-Basisknoten zuweisen: Weisen Sie jedem Nicht-Basisknoten eine unbekannte Spannungsvariable zu.
  3. KCL anwenden: Schreiben Sie für jeden Nicht-Basisknoten die Gleichung für den Strom, der in diesen Knoten hinein und aus diesem heraus fließt.
  4. Vereinfachen Sie die Gleichung: Verwenden Sie Informationen wie das Ohmsche Gesetz und eine bekannte Spannungsquelle, um die Stromgleichung in eine Gleichung zu vereinfachen, die nur die unbekannte Spannungsvariable enthält.
  5. Ein Gleichungssystem lösen: Verwenden Sie Matrixmethoden oder andere Methoden, um ein Gleichungssystem bestehend aus unbekannten Spannungsvariablen zu lösen.

Beispielgleichung:

Betrachten Sie die folgende Schaltung:

[Schaltplan]

Wählen Sie Knoten A als Basisknoten und Knoten B und C als Nicht-Basisknoten. Der in Knoten B fließende Strom ist:

<code>iB = (VB - VA) / R1</code>

Der aus Knoten B fließende Strom ist:

<code>iB = (VB - VC) / R2</code>

Laut KCL ist der in und aus Knoten B fließende Strom gleich:

<code>(VB - VA) / R1 = (VB - VC) / R2</code>

Ähnlich gilt für Knoten C:

<code>(VC - VB) / R2 = (VC - 0) / R3</code>

Vereinfachen und lösen Sie diese Gleichungen, um die Werte von VB und VC zu erhalten.

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