關(guān)于節(jié)點電壓法
關(guān)于節(jié)點電壓法:
場到路已經(jīng)講了,被冠以“陽春白雪”?,F(xiàn)在來個“俗”的——節(jié)點電壓法,不象場路之說,這在任何一本《電路》書中都有提及。
從場中得到了KVL、KCL、I = U/R、I = C dU / dt 和 U = L dI / dt,接下來如何玩呢?自然是解方程,但如何能充分利用上面的條件來列出方程來呢?答案是,節(jié)點電壓法和網(wǎng)孔電流法。下面簡單介紹節(jié)點電壓法:
所謂節(jié)點電壓法,首先得標(biāo)定電壓:選定一個參考節(jié)點,令其為零電壓(通常是地線)。然后標(biāo)定所有的節(jié)點電壓Uk(注意,節(jié)點電壓的標(biāo)定實際上就用到了KVL條件。為何?自己想)。標(biāo)定完節(jié)點電壓后,就可以利用KCL寫方程了。原則上,一個節(jié)點對應(yīng)于一個方程(∑Ij = 0),其形式為:
∑(Uk - Uj)/Rj + ∑Cj d(Uk - Uj)/dt + ∑[(1/Lj)∫(Uk - Uj)dt + I0j] = 0
其中 Uk 為此方程對應(yīng)的那個節(jié)點電壓,Uj 為鄰近諸節(jié)點的電壓(j 為求和變量),Rj、Cj 和 Lj 為連接此節(jié)點到鄰近節(jié)點的電阻、電容和電感參數(shù),I0j 為電感上電流的初始值。
這顯然是個微分-積分方程。若要解純微分方程的話,上述方程再對時間求導(dǎo)一次便可,這時 I0j 將消失。由于除參考節(jié)點外,每個節(jié)點存在一個方程,而且是相互獨立的,所以可以解出每個節(jié)點的電壓。這就是節(jié)點電壓法。
關(guān)于節(jié)點電壓法的具體描述和特殊用法(如超級節(jié)點的選擇),建議找本《電路》仔細領(lǐng)會。在此只是想說明,電路的分析及其解是有章可循的,而這些章法就那么幾條,沒什么特殊玄妙之處。
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