Jednym z fundamentów analizy obwodów elektrycznych jest wyznaczanie równań, które umożliwią rozwiązanie układu.
Absolutną podstawą jest znajomość napięciowego (NPK) i prądowego (PPK) prawa Kirchhoffa .
Czym zatem jest oczko i czym jest węzeł ? Wytłumaczmy to na przykładzie.
Węzły (na rysunku oznaczone jako A,B,C,D) to elementy obwodu elektrycznego, z którego wychodzą co najmniej trzy gałęzie, a zatem przepływają przez niego co najmniej trzy prądy.
Oczko (na rysunku oznaczone jako I, II, III) jest zbiorem połączonych ze sobą gałęzi, które tworzą zamknietą drogę dla przepływu prądu.
Dla każdego oczka możemy wypisać równania napięciowe oraz dla każdego węzła równania prądowe .
Zaczniemy od równań napięciowych- zgodnie z definicją NPK suma napięć w oczku równa się zero. Wypiszemy zatem trzy równania (bo tyle mamy oczek), za wartość dodatnią będziemy uznawać napięcie zgodne z kierunkiem poruszania się (po zegarze), a przeciwny jako ujemny. Otrzymamy zatem równania jak poniżej.
Następnie wyznaczmy równania prądowe - zgodnie z definicją PPK suma prądów w węźle równa się zero. Równań możemy wyznaczyć tyle, ile mamy węzłów, a zatem cztery. Wartość dodatnią przyjmiemy dla prądów wypływających z węzła, zaś prądy wpływające będziemy oznaczać ze znakiem ujemnym.
Udało się nam zatem wyznaczyć wszystkie równania. Ich obecność jest konieczna do dalszej analizy układów, czyli do wyznaczania prądów i napięć w obwodach.
Jeśli chcesz lepiej zrozumieć te zasady lub przećwiczyć je na przykładach pochodzących z zaliczeń, to zachęcam do sprawdzenia kursu Prawa Kirchhoffa - metoda oczkowa poświęconemu tym zagadnieniom.
5.0
