節(jié)點電壓法 - 求解對象的電路計算方法
節(jié)點電壓是一種求解對象的電路計算方法。節(jié)點電壓是在為電路任選一個節(jié)點作為參考點(此點通常編號為“0”),并令其電位為零后,其余節(jié)點對該參考點的電位。
基本定義
節(jié)點電壓法是電路的系統(tǒng)分析方法之一,所謂節(jié)點電壓是指電路中任一節(jié)點與參考節(jié)點之間的電壓,該電路分析方法的本質(zhì)是先利用KVL定理將各支路電流用節(jié)點電壓表示,然后只列n-1個節(jié)點的KCL方程(n為所分析電路的節(jié)點數(shù))。
求解方法
對于含有兩個無伴電壓源支路的電路,當用節(jié)點法分析電路時,通常選擇其中一個無伴電壓源的負極作為參考點,除了節(jié)點電壓外,通常需要將另外一個無伴電壓源的電流增加為電路未知量。
第一步:把電壓源與阻抗的串聯(lián)形式化為電流源與阻抗的并聯(lián)形式
第二步:標出節(jié)點,并把其中一個節(jié)點選為參考節(jié)點(一般為0電位點)
第三步:列出節(jié)點電壓方程。
列方程方法:自導納乘以該節(jié)點電壓+∑與該節(jié)點相鄰的互導納乘以相鄰節(jié)點的電壓=流入該節(jié)點的電流源的電流-流出該節(jié)點電流源的電流。
注:這里的“+”是考慮了互導納是導納的相反數(shù),如果不考慮相反數(shù)的話,這個“+”就得寫為“-”
第四步:聯(lián)立求解出上面所有的節(jié)點電壓方程。
應(yīng)用
節(jié)點電壓法比支路電流法優(yōu)越在于它需要直接求解的方程數(shù)少于后者。建立節(jié)點法所用方程的方法非常簡便?,F(xiàn)今的電子計算機輔助電路分析程序,多是采用節(jié)點電壓法編制的。
基爾霍夫定律從電路結(jié)構(gòu)上反映了電路中電流和電壓之間的約束關(guān)系。
它們是分析和求解復雜電路的基本定律,利用該定律分析電路可歸納為三種解題方法,即支路電流法、回路電流法、節(jié)點電壓法。
一般來說,對于任一復雜電路均可用它們中的任一種方法求解。如果方法選擇得當,就可使求解過程非常簡便。能否選擇適當?shù)姆椒ā?/p>
