在電路分析中,節(jié)點(diǎn)電壓法是一種常見的方法。它基于電路中的節(jié)點(diǎn)電壓和元件之間的關(guān)系來推導(dǎo)電路的特定參數(shù)。本文將介紹如何用節(jié)點(diǎn)電壓法列方程并解釋節(jié)點(diǎn)電壓法標(biāo)準(zhǔn)方程。
1.節(jié)點(diǎn)電壓法怎么列方程
節(jié)點(diǎn)電壓法可以通過以下步驟來列出方程:
- 選擇一個(gè)參考節(jié)點(diǎn),并將它的電勢定義為零。
- 為每個(gè)非參考節(jié)點(diǎn)創(chuàng)建一個(gè)未知變量,表示該節(jié)點(diǎn)相對于參考節(jié)點(diǎn)的電勢差。
- 按照電路拓?fù)?/a>結(jié)構(gòu),寫出每個(gè)非參考節(jié)點(diǎn)的基爾霍夫電流平衡方程,其中包括該節(jié)點(diǎn)的所有元件電流及其它相鄰節(jié)點(diǎn)的電勢差。
- 利用所有非參考節(jié)點(diǎn)的基爾霍夫方程,加上所有元件的歐姆定律求解未知變量(即每個(gè)節(jié)點(diǎn)的電勢差)。
2.節(jié)點(diǎn)電壓法標(biāo)準(zhǔn)方程
用節(jié)點(diǎn)電壓法列出的方程稱為節(jié)點(diǎn)電壓法方程。對于一個(gè)有n個(gè)節(jié)點(diǎn)的電路,得到n-1個(gè)基爾霍夫方程和n個(gè)未知變量。因此,只需要利用其中的n-1個(gè)方程就可以解出電路中所有的電勢差。通常情況下我們采用下面的標(biāo)準(zhǔn)形式來表示這些方程:
V1/R12 + V1/R13 + ... + (V1-V2)/R1 = I1
(V2-V1)/R1 + V2/R23 + ... + (V2-Vn)/R2 = I2
...
(Vn-1-Vn)/R(n-1,n) + Vn/Rn = In-1