Minulla on tämä ongelma 3.32 Alenxanderin ja Sadikun julkaisusta Fundamentals of Electric Circuits 6. painos. Olen piirtänyt piirin LTspicessa. Tavoitteenani on ratkaista tämä ongelma käyttämällä solmuanalyysiä ja supernodeja. En ole varma, miten käsitellä kahta supernoodia sarjassa, voiko joku antaa minulle ehdotuksen? 
Tämä ongelma liittyy piiriluokan johdantoon. Se pyytää minua tunnistamaan jännitteet kohdissa N1, N2 ja N3. Tässä osiossa käsiteltiin super-solmuja. Supersolmun määritelmästä tiedän, että supernode on, kun jännitelähde on kytketty kahden ei-referenssisolmun väliin. Huomaa, ja minua hämmentää se, että N1: n ja N2: n välillä on supernode, ja myös N2: n ja N3: n välillä. Tämä ongelma on erittäin helppo, koska tiedän, että ratkaisu ei edes tuota KCL-yhtälöä. En ymmärrä, miten supernodit toimivat tässä ongelmassa. Olen todella kiitollinen kaikista nopeista vastauksista, toivottavasti se selvitti mitä päähäni tapahtuu.
Kommentit
- En ’ et näe, mikä ongelma on – voitko selittää, miksi sinulla on jonkinlainen ongelma. Pelkästään silmämääräisesti tarkastamalla R1: n kautta kulkeva virta on 2 mA, tarkoitan sitä ’ niin helppoa, MUTTA en ole pääsi sisällä, joten en ’ näe, miten voisit nähdä piirin.
- devdev: Aloita vain kutsumalla alajohto 0 V. Sitten seuraa ylöspäin 12 V: n lähteen kautta sen yläpuolella olevaan jaettuun solmuun. Mikä ’ s jännitettä kyseisessä solmussa? (Se ’ on helppoa.) Seuraa sitten vasemmalla olevaa jännitelähdettä R1: n vasemmalla puolella olevaan solmuun. Mikä on siellä olevan jännitteen? Seuraa sitten sen sijaan oikealle R1: n oikealla puolella olevalle solmulle. Mikä on siellä olevan jännitteen? Jos tiedät jännitteet molemmilta puolilta (a Jos teet, jos ajattelet tämän läpi R1: llä, sinulla on virta R1: ssä ja R2: ssa ja jännitteet kaikissa solmuissa. Pitäisikö sinun käyttää solmua?
- @jonk Kiitos paljon tästä upeasta intuitiivisesta selityksestä. se oli todella oivaltavaa intuitioni rakentamiseksi. Kysyin supernodeista, koska se oli ongelma, johon tämä osio kuuluu, ja todennäköisesti on joitain tärkeitä oivalluksia tähän ongelmaan haudatuista supernodeista, mutta silti olen iloinen, että kävit läpi intuitiivisen ratkaisun
- It ’ sa temppu kysymys, mutta löydät kaikki solmujännitteet vain tarkastamalla (laskutoimituksia ei tässä tarvita) ja huomaat, että tiedämme, että N2 = 12V. Siten N1 ja N3 ovat? Näetkö sen?
- Saanen lainata OP: ” Tämä ongelma on erittäin helppo, koska tiedän, ettei ratkaisu ole ’ t tuottaa jopa KCL-yhtälön. ” … * ” Tavoitteenani on ratkaista tämä ongelma solmuanalyysin ja supernoodien avulla. ”
Vastaa
Kun suoritat solmuanalyysiä, sinun on luotava supernode , jos on olemassa jännitelähde, jota ei ole kytketty suoraan maahan tai kytketty maahan muiden jännitelähteiden kautta . Jätän sinulle tämän vihjeen.
Mutta kuten aina solmuanalyysin kohdalla, ensimmäinen asia, jonka sinun pitäisi tehdä, on valita viitesolmu. LTspice odottaa sinun myös nimeävän yhden solmuista maadoitetuksi.
Kommentit
- Lisäsin maasolmun, mutta huomaa kuinka on olemassa kaksi super solmua sarjaan kytketyt solmut. N1: n ja N2: n ja N2: n ja N3: n välillä
- Et ole koskaan pakotettu käyttämään supernodeja. Voit aina käyttää tavallista solmuanalyysiä ottamatta mukaan kyseistä käsitettä. Itse olen sitä mieltä, että se on alttiimpi virheille, koska idean käyttäminen on helpompaa väärin kuin ei. Sanotaan, että jos luokka vaatii käyttöä, niin luulen, että niin on tehtävä.
- @Jonk Jos et käytä ’ et käytä supernodeja ” tarvittaessa ”, sinun on käytettävä vaihtelevaa virtaa, mikä tekee yhtälöistä paljon vaikeampaa ratkaista.
- @Huisman Kyllä, että ’ on totta. Kokemukseni on kuitenkin vähemmän todennäköistä tehdä virheitä, koska se vain virtaa hyvin kuluneista periaatteista lisäämättä uusia ajattelutapoja. Ja vankkoja matriisiratkaisutyökaluja on runsaasti. Joten ainoa perustelu yhtälöiden vähentämiselle lisäämällä jotain, mikä ei välttämättä ole oikein (huomaa kuinka monilla on ongelmia supernoodien kanssa?), On, jos käytät paperia ja lyijykynää ja Cramer ’ sääntö. Sitten olen ’ samaa mieltä.
vastaus
OP kirjoitti:
Supersolmun määritelmästä tiedän, että supernode on silloin, kun jännitelähde on kytketty kahden ei-häiriösolmun väliin.
Wikistä puolilainattu, wikin määritelmä on mielestäni parempi.
Supersolmussa on kaksi solmua, yksi ei-viitesolmu ja toinen solmu, joka voi olla toinen ei-viitesolmu tai viitesolmu . Vertailusolmun sisältävillä supernodeilla on yksi solmun jännitemuuttuja. Solmuanalyysiä varten supernoodirakenne vaaditaan vain kahden ei-viitesolmun välillä .
Joten ei vaadita, mutta silti ratkaistavissa!
OP: n piirissä on 3 supernoodia:
- V1: siinä on viitattu solmu ja ei-viitesolmun solmu
- V2: siinä on 2 muuta solmua -referenssisolmut
- V3: sisältää 2 ei-viitesolmua
Supersolmut tuottavat seuraavat suhteet (1)
- \ $ V_ {N2} = V3 = 12 \ teksti {V} \ $
- \ $ V_ {N1} = V_ {N2} – V1 = 2 \ teksti {V} \ $
- \ $ V_ { N3} = V_ {N2} – V2 = -8 \ teksti {V} \ $
Normaalisti nämä lisäyhtälöt auttavat ratkaisemaan KCL: n, mutta tämä esimerkki pahentaa asioita ymmärtää.