理論電気回路直流回路★★☆☆☆

ノード電圧法

概要
ノード電圧法(節点電圧法)は、複数の節点を持つ複雑な回路を系統的に解く手法である。基準節点を1つ決め、残りの節点電圧を未知数としてKCLの方程式を立て、連立方程式を解く。節点数が少ない回路を効率よく解く際に特に有効で、ブリッジ回路や多経路回路で頻繁に用いられる。
📖用語
ノード電圧法(節点電圧法)複数の節点を持つ回路を、各節点の電圧を未知数としてKCLの方程式で解く手法。
KCL(Kirchhoff's Current Law)キルヒホッフの電流則。節点に流れ込む電流の合計は流れ出る電流の合計に等しい。
基準節点(グランド)電圧を0Vとして設定する参照点。通常は電源の負極側を選ぶ。
ノード電圧法(節点電圧法)は、複数の節点を持つ複雑な回路を系統的に解く手法です。
基本的な考え方
各節点の電圧を未知数として設定し、キルヒホッフの電流則(KCL)の方程式を立て、連立方程式を解く。
手順
基準節点(電圧 = 0 V とする点)を1つ決める(通常はグランド = 電源負極)
残りの節点の電圧を未知数でおく(V1V2 など)
各未知節点で KCL の式を立てる
「流れ込む電流の和 = 流れ出る電流の和」
電流 = 節点間の電圧差抵抗 ← オームの法則
連立方程式を解いて各節点電圧を求める
求めたい電流をオームの法則で計算する
抵抗を流れる電流の書き方
節点 A(電圧 VA)と節点 B(電圧 VB)の間の抵抗 R に流れる電流(A→B 方向):
I = VAVBR
利点
節点数が少ない回路に特に有効(節点数 − 1 個の方程式を立てるだけで解ける)。
図1
関連問題数:1

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