Home

Artikler
Netværk
Tele
Installationer
Lys
Komponenter
Elektronik
Cases
Håndværk
Elektroteknik
Historien
Af interesse
Diverse
Opslag
Billedopslag
FAQ
Video
Links
Om

Tilpasset søgning

Knudepunktsmetoden

Dokument oprettet:12 Okt 2007
Senest ændret:25 Mar 2017

I dette opslag demonstreres anvendelsen af knudepunktsmetoden (også benævnt knude­spændingsmetoden) til beregning af strømme og spændinger i et elektrisk kredsløb. Der tages udgangs­punkt i det samme elektriske kredsløb, som der bliver regnet på i artiklen om Kirchhoff's love.

Et knudepunkt i et elektrisk kredsløb er et punkt, hvor flere strømveje mødes. Ved anvendelse af knudepunkts­metoden koncen­trerer interessen sig om knudepunkter med mindst 3 forgreninger, også kaldt for essentielle knude­punkter. Et af knude­punkterne udpeges som reference (nulpunkt/stel/jord) og der stilles en ligning op for hvert af de øvrige knudepunkter baseret på Kirchhoff's strømlov. Ved at løse det resulterende lignings­system opnås der viden om potentialerne i de involverede knudepunkter, set i relation til den frit valgte reference. Med denne viden kan strømmenes størrelse og retning beregnes i de enkelte grene mellem knude­punkt­erne.


Der er kun 2 essentielle knudepunkter i dette elektriske kredsløb. Det nederste knudepunkt er valgt som reference (nulpunkt) symboliseret med en pilespids, og det øverste knudepunkt er navngivet V1


For at opskrive de enkelte ligninger i ligningssystemet (som nævnt én ligning pr knudepunkt) tages der fx udgangspunkt i, at alle strømme går bort fra et givent knudepunkt, og at summen af disse strømme er lig med nul, jf Kirchhoff's strømlov (alternativet er at antage, at alle strømme går mod knudepunktet).

I ovenstående kredsløb et det kun V1, der er ubekendt. Der bliver derfor kun tale om at skrive en enkelt ligning.

Strøm­styrke kan udtrykkes som spændingsforskel divideret med modstand, hvilket forhold udgør de enkelte led i neden­stående regnestykke. Da der i kredsløbet er indskudt spændingskilder i strømvejene må det bestemmes, hvorvidt disse øger eller mindsker potentialet i en given afgrening for et givent knudepunkt. Spændings­kilderne øger potentialet, hvis de vender 'rigtigt', dvs hvis strømmen med den valgte strømretning kommer ud af pluspolen på spændings­kilden. Som nævnt er det i dette eksempel valgt, at alle strøm­me går bort fra knude­punktet V1. Det resulterer i følg­ende regne­stykke.



Potentialet i knudepunkt V1 er altså på -0,885 volt i forhold til den valgte reference (nulpunkt).

Nu kan strømmene i de 3 grene beregnes, idet der tages udgangspunkt i, at strøm­mene går bort fra knudepunktet V1.



Det bemærkes i det sidste regnestykke (I3), at spændingskildens 9,5 volt bliver trukket fra potentialet i V1. Det skyldes som nævnt, at plus- og minuspol på spændingskilden er vendt så strømmen med den valgte strømretning kommer ud af minuspolen i stedet for pluspolen. Det bemærkes også, at den resulterende strømstyrke bliver negativ (-31,5 mA). Det betyder, at strøm­men i virke­lig­heden går modsat den forudsatte retning. Strømmen går altså mod knudepunktet V1 i afgre­ningen helt til højre.


Interne links til emner i dette opslag: Eksterne links til emner i dette opslag:


Home | Copyright © 2002-2017 Cubus | cubusadsldk@gmail.com