วันจันทร์ที่ 6 พฤษภาคม พ.ศ. 2556

บทที่ 12
ทฤษฏีกระแสเมช





ทฤษฏีกระแสเมช เรียกว่า เมชเคอร์เรนท์ (Mesh Current Theores) เป็นการประยุกต์กฏของเคอร์ชอฟฟ์มาเช้แก้ปัญหาให้สะดวกในการแก้ปัญหาโจทย์วงจรไฟฟ้าที่มีความ ยุ่งยาก ซับซ้อน บางครั้งเมื่อนำกฏของเคอร์ชอฟฟ์มาใช้อาจทำให้ ยุ่งยากสับสนและเสียเวลา ดังนั้นนักฟิสิกส์ชาวอังกฤษ  เจมส์  คลาก  แมกซ์เวลล์  จึงคิดวิธีการแก้ปัญหาวงจรดังกล่าวให้รวดเร็วขึ้น  โดยสมมติ ให้มีกระแสไฟฟ้าไหลวนอยู่ในวงจรปิด  ซึ่งแบ่งแยกเป็นวงจรย่อยๆ  และถือว่ากระแสไฟฟ้าที่ไหลวนอยู่ในวงจรปิดต่างๆ ต่างเป็นอิสระต่อกัน   ส่วนการกำหนดทิศทางของกระแสที่ไหลในวงจรปิดแต่ละวงจรจะให้ไหลไปทางไหนก็ได้

















เขียนสมการในแต่ละ Loop โดยใช้กฎแรงดันของเคอร์ชอฟฟ์ในการพิจารณา จะได้
             Loop1 ใช้เมชเคอร์เรนท์ เป็นหลักในการเขียนสมการ จะได้
             
             จัดเรียงใหม่จะได้
             Loop 2 ใช้เมชเคอร์เรนท์ เป็นหลักในการเขียนสมการ จะได้

             

             จัดเรียงใหม่จะได้
             นำสมการที่ (1) และ (2) มาแก้สมการ หาค่าของ และ 















จากรูปเห็นว่า เมื่อคำนวณหาค่ากระแสไฟฟ้า ไหลวน ออกมาแล้ว จะได้กระแสไฟฟ้าในทันทีเพราะกระแสไฟฟ้า ก็คือกระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านตัวต้านทานนั่นเองโดยไม่จำเป็นต้องคำนวณหาค่าของกระแสไฟฟ้า ซึ่ งการสมมติ กระแสไฟฟ้าไหลลวนแบบนี้ จะช่วยตอนในการแก้ปัญหา






จัดเรียงใหม่จะได้
            ใช้เมชเคอร์เรนท์ เป็นหลักในการเขียนสมการ จะได้

             

             จัดเรียงใหม่จะได้
             นำสมการที่ (1) และ (2) มาแก้สมการ หาค่าของ และ 












ธีทำ จากรูปที่ 1-4 b เขียนสมการโดยใช้กฎแรงดันไฟฟ้าของเคอร์ชอฟฟ์ จะได้



















บทที่13
วิธีแรงดันโนด




จุดประสงค์การเรียนรู้

 เพื่อให้ผู้เรียนเข้าใจ หลักการของโนดโวลท์เตจและสามารถคำนวณหาค่าพารามิเตอร์ต่างๆในวงจรไฟฟ้าที่กำหนดให้ได้เพื่อให้ผู้เรียนเข้าใจ หลักการของ Super Node และสามารถคำนวณหาค่าพารามิเตอร์ต่างๆในวงจรไฟฟ้าที่กำหนดให้ได้




โนด คือ จุดต่อต่างๆ ในวงจรไฟฟ้าที่มีสาขาของวงจรต่ออยู่ตั้งแต่ 2 สาขาขึ้นไป 


    โนดหลัก(Principle node) คือ จุดต่อต่างๆ ในวงจรไฟฟ้าที่มีสาขาของวงจรมาอยู่ ตั้งแต่ 3 สาขาขึ้นไป



โนดเปรียบเทียบ (Reference node) คือโนดหลักที่สมมุติให้แรงเคลื่อนประจําโนดนั้นเป็น 0V 
เพื่อใช้เปรียบเทียบแรงเคลื่อนกับโนดอื่นๆในวงจร หรือ อาจเรียกว่า โนดดิน(Ground node)หรือ โนดที่
กําหนดให้(Datum node) ในการเลือกโนดหลักเพื่อให้เป็นโนดเปรียบเทียบนั้น ควรเลือกจากโนดที่มีสาขา
ของวงจรมาต่อมากที่สุด ซึ่งจากรูปด้านบน โนดเปรียบเทียบควรเป็น โนด E
 แรงเคลื่อนโนด คือแรงเคลื่อนที่วัดเปรียบเทียบ ระหว่างโนดหลักกับโนดเปรียบเทียบ เช่น VB หรือ 
VBE เราวัดแรงเคลื่อนระหว่าง โนด B กับ โนด E และ VC หรือ VCE วัดแรงเคลื่อนระหว่างโนด C กับ E
 จํานวนสมการ = จํานวนโนดหลักทั้งหมดรวมทั้งโนดเปรียบเทียบ – 1 
 จากรูปด้านบน 
 จํานวนสมการ E = N – 1 
 = 3 – 1 
 = 2 
ลําดับขั้นการแก้ปัญหาวงจรไฟฟ้าด้วยโนดโวลต์เตจ













                        I1 + I2 + I3     =        0

     I1       =               =        
     I2       =               =        
     I3       =               =        
     แทนค่ากระแสในสมการ
 +  +      =        0       

เอา  4  คูณตลอด                   2VA – 12 + VA – 4 + 2VA       =        0
                                      5 V - 16       =        0
                                                VA       =        
                                                          =        3.2      โวลท์
แทนค่า VA  จะได้         I1       =                  =        - 1.4    แอมแปร์
                             I2       =                =        - 0.2    แอมแปร์
                             I3       =                =          1.6    แอมแปร์







































ไม่มีความคิดเห็น:

แสดงความคิดเห็น