Cómo trabajar con las fuentes de tensión en el análisis nodo tensión

Voltajes a través de cada dispositivo en un circuito se pueden describir utilizando el análisis de nodo de tensión (NVA). Análisis Nodo tensión reduce el número de ecuaciones que tienen que hacer frente a la hora de realizar el análisis de circuitos. Los ingredientes clave de NVA incluyen voltajes de nodo y nodos de referencia.

Cuando una fuente de tensión está conectado a un nodo, usted termina con un menor número de ecuaciones de voltaje de nodo desconocidos porque una de las tensiones de nudo se da en términos de la fuente de tensión conocida. Así es como las tensiones de nudo comparar si usted tiene una fuente de tensión:

• Si el terminal negativo de la fuente de tensión está conectada a un nodo de referencia, entonces el voltaje del nodo conectado al terminal positivo de la fuente de tensión tiene que ser igual a la tensión de la fuente.

• Si los terminales de fuente de tensión están conectados a dos nodos nonreference, entonces la diferencia entre los dos voltajes de nodo es simplemente el voltaje de la fuente. Así que si usted sabe un voltaje de nodo, se obtiene la otra mediante la adición o sustracción de la tensión de la fuente o de la tensión de nodo conocido.

Si usted es más cómodo tratar con fuentes de corriente, puede realizar una transformación fuente mediante la sustitución de la fuente de tensión y resistencias conectadas en serie con una fuente de corriente equivalente y resistencias conectadas en paralelo.

Aquí es un circuito que muestra que el terminal negativo de una fuente de tensión se da generalmente como 0 voltios. Como se puede ver, circuito A tiene dos fuentes de tensión y tres nodos distintos de cero. A través de la transformación de origen, usted puede transformar el circuito en circuito B, que tiene sólo un nodo nonreference.

Al aplicar el análisis nodo de tensión en el circuito B, que terminan con la siguiente ecuación:

Usted consigue el mismo resultado utilizando la transformación fuente señalando que V_LA = V_s1 y V_C = v_s2. El siguiente ejemplo ilustra la técnica, relacionando los voltajes de nodo a la fuente de tensión.

A veces te encuentras con circuitos con dos fuentes de tensión que no tienen un nodo común. Una fuente de tensión está conectada a un nodo de referencia, y la otra fuente de tensión ha terminales conectados a nonreference nodos, como se muestra aquí, en este circuito de muestreo.

Considere la fuente de tensión en la parte superior del circuito de muestreo. Corrientes yo₁ mediante yo₄ entrar y salir a través de los terminales negativos y positivos de la v_s2, lo que conduce a la siguiente ecuación KCL:

Usted puede expresar estas tensiones de nudo en la ecuación KCL en la siguiente expresión:

El voltaje de la fuente v_s1 en el Nodo B está conectada a un nodo de referencia, lo que significa que

Porque v_s2 está conectado a los nodos A y C, la tensión a través v_s2 es la diferencia entre los voltajes de nodo en estos nodos:

Reemplazar V_B y V_C en la ecuación de KCL para obtener la siguiente expresión:

Ponga los voltajes de fuente en un lado de la ecuación, que le da

Esta ecuación tiene ahora un período de tensión nodo.

Ahora, supongamos que la tensión de salida deseada es el voltaje a través del resistor R₄, conectado a V_C. Sustituto V_C + v_s2 para V_LA en la ecuación anterior:

Ahora simplificar la ecuación:

Ahora usted tiene una ecuación con el voltaje de nodo V_C. Esta ecuación es fácilmente solucionable utilizando álgebra después de conectar en algunos números para las resistencias y fuentes de tensión.