Como trabalhar com fontes de tensão em Análise Node-Voltage

Tensões sobre cada dispositivo em um circuito pode ser descrito usando análise de nó de tensão (NVA). análise nó tensão reduz o número de equações que você tem que lidar com ao realizar análise de circuitos. ingredientes-chave do NVA incluem tensões nodais e nodos de referência.

Quando uma fonte de tensão é ligada a um nó, que acabam com menos tensão equações nó desconhecidos, porque uma das tensões de nó é dado em termos da fonte de tensão conhecida. Veja como as tensões nodais comparar se você tem uma fonte de tensão:

  • Se o terminal negativo da fonte de tensão está ligado a um nó de referência, então a tensão do nó ligado ao terminal positivo da fonte de tensão tem de ser igual à tensão da fonte.

  • Se os terminais de fonte de tensão está ligado a dois nódulos nonreference, então a diferença entre as duas voltagens de nó é simplesmente a tensão da fonte. Então, se você sabe que uma tensão de nó, você obter o outro, adicionando ou subtraindo a tensão da fonte de ou para a tensão do nó conhecido.

Se você é mais confortável lidar com fontes de corrente, você pode executar uma transformação de origem, substituindo a fonte de tensão e resistências ligadas em série com uma fonte de corrente equivalente e resistores ligados em paralelo.

Aqui é um circuito que mostra que o terminal negativo de uma fonte de tensão é geralmente administrado como 0 volts. Como você pode ver, Circuit A tem duas fontes de tensão e três nós não nulos. Através da transformação de origem, você pode transformar o circuito em circuito B, que tem apenas um nó nonreference.

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Quando você aplicar a análise nó de tensão no circuito B, você acabar com a seguinte equação:

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Você obtém o mesmo resultado usando a transformação de fontes, observando que VUMA = Vs1 e VC = vs2. O próximo exemplo ilustra a técnica relacionando as tensões de nó para a fonte de tensão.

Às vezes você encontrar circuitos com duas fontes de tensão que não têm um nó comum. Uma fonte de tensão está ligado a um nó de referência, e a outra fonte de tensão tenha terminais ligado a nonreference nós, conforme mostrado neste exemplo de circuito.

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Considere a fonte de tensão na parte superior do circuito de amostra. Currents Eu1 através Eu4 entrar e sair através dos terminais positivos e negativos de vs2, o que leva à equação KCL seguinte:

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Você pode expressar essas tensões nodais na equação KCL na seguinte expressão:

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A tensão da fonte vs1 no nó B está ligado a um nó de referência, o que significa que

Porque vs2 está ligado nos nós A e C, a tensão através vs2 é a diferença entre as tensões de nó nestes nodos:

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Substituir VB e VC na equação KCL para obter a seguinte expressão:

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Coloque as tensões da fonte de um lado da equação, que lhe dá

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Esta equação tem agora um termo de tensão nó.

Suponhamos agora que a tensão de saída desejada é a tensão através da resistência R4, ligado a VC. Substituto VC + vs2 para VUMA na equação precedente:

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Agora simplificar a equação:

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Agora você tem uma equação com a tensão do nó VC. Esta equação é facilmente solucionável usando álgebra depois de ligar em alguns números para os resistores e fontes de tensão.

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