Τι είναι η ανάλυση πλέγματος;

Μια ανάλυση πλέγματος είναι ένα σύνολο μαθηματικών εξισώσεων που βοηθούν στον προσδιορισμό των μονοπατιών των ηλεκτρικών ρευμάτων. Η διαδικασία ανάλυσης χρησιμοποιεί τον νόμο του Ohm και τον νόμο της τάσης του Krichhoff για να εξετάσει πώς διαφορετικά σημεία σε μια πλακέτα κυκλώματος σχηματίζουν δεσμούς επικοινωνίας. Περιλαμβάνει την απομόνωση των βρόχων μιας πλακέτας κυκλώματος, τον προσδιορισμό των αντίθετων φορτίων τάσης και την αντικατάσταση των τιμών σε εξισώσεις για την επίλυση της άγνωστης κατεύθυνσης των ρευμάτων. Η ανάλυση πλέγματος είναι μία από τις πολλές μεθόδους που χρησιμοποιούνται για την ανάλυση ηλεκτρικών ρευμάτων και είναι επίσης γνωστή ως μέθοδος ρεύματος βρόχου.

Οι βρόχοι είναι ένας τρόπος για να διαπιστώσετε εάν μια πλακέτα κυκλώματος ή ένα δίκτυο που βασίζεται σε κυκλώματα είναι λειτουργικό και λειτουργεί σωστά. Μέρος μιας ανάλυσης πλέγματος δείχνει τι βρόχους υπάρχουν μεταξύ διαφορετικών κυκλωμάτων σε μια ενιαία πλακέτα ή σε ένα ολόκληρο αλληλοεξαρτώμενο σύνολο κυκλωμάτων, όπως ένα δίκτυο τηλεπικοινωνιών. Οι βρόχοι μπορούν να θεωρηθούν ως σχέσεις μεταξύ χωριστών κρίσιμων σημείων ή κόμβων. Το ηλεκτρικό ρεύμα που αποστέλλεται μεταξύ σημείων ή κόμβων καθιστά δυνατή τη διαδικασία επικοινωνίας και τη μεταφορά πληροφοριών.

Μόλις προσδιοριστούν οι βρόχοι μιας πλακέτας κυκλώματος, το επόμενο βήμα σε μια ανάλυση πλέγματος είναι να προσδιοριστεί το ηλεκτρικό φορτίο κάθε κόμβου. Ένα από τα χαρακτηριστικά ενός βρόχου είναι ότι εμφανίζεται μεταξύ δύο κόμβων που έχουν αντίθετα φορτία τάσης. Για παράδειγμα, ένας από τους κόμβους σε μια πλακέτα που φέρει την ένδειξη “A” μπορεί να έχει αρνητικό φορτίο, ενώ ένας κόμβος με την ένδειξη “B” μπορεί να έχει θετικό φορτίο. Κατά τη διαδικασία ανάλυσης, τα φορτία τάσης θεωρούνται σύμφωνα με την προτεινόμενη ροή του ρεύματος.

Το πιο περίπλοκο μέρος της διαδικασίας ανάλυσης πλέγματος είναι ο σχηματισμός των εξισώσεων που αποκαλύπτουν εάν η υποτιθέμενη κατεύθυνση ρεύματος είναι σωστή ή λανθασμένη. Ο νόμος τάσης του Krischhoff παίρνει την τιμή τάσης της αντίστασης του πρώτου κυκλώματος και την προσθέτει στο ποσό της άγνωστης τιμής του πρώτου ρεύματος και του δεύτερου ρεύματος, το οποίο στη συνέχεια πολλαπλασιάζεται επί δύο. Αυτό το αποτέλεσμα προστίθεται επίσης στην άγνωστη τιμή του πρώτου ρεύματος πολλαπλασιαζόμενη επί τέσσερα. Η τιμή της πρώτης πλευράς της εξίσωσης τίθεται ίση με το μηδέν και λύνεται αλγεβρικά.

Απομονώνοντας τις άγνωστες τιμές και των δύο κυκλωμάτων, οι τιμές για το πρώτο και το δεύτερο κύκλωμα αποκαλύπτουν ποια πλευρά είναι πραγματικά αρνητική και θετική. Η ανάλυση πλέγματος αποκαλύπτει τη σωστή κατεύθυνση του ηλεκτρικού ρεύματος δείχνοντας ποια πλευρά δέχεται τις ροές προς τα κάτω και προς τα πάνω. Τα αρνητικά φορτία που ρέουν μέσω μιας αντίστασης υποδεικνύουν μια ανοδική ροή, ενώ τα θετικά φορτία αντανακλούν μια καθοδική διαδρομή.