ELEMANIA
Sistemi - Equazioni di K ai nodi
Equazione di Kirchhoff ai nodi

Il passo successivo per lo studio di un circuito, consiste nello scrivere le equazioni di Kirchhoff alle correnti (o equazioni di K. ai nodi).

Per ogni nodo del circuito è possibile scrivere una equazione di K.: per fare ciò, bisogna eguagliare la somma delle correnti entranti nel nodo alla somma delle correnti uscenti dal nodo stesso. Per stabilire se una corrente è entrante oppure uscente da un nodo, basta osservare il verso della freccia. Nel nostro circuito sono presenti due soli nodi A e B, indicati in figura:

Le due corrispondenti eq. di K. sono:

A: i1 = i2 + i3
B: i3 + i2 = i1

Come si può notare, l'equazione di K. al nodo B è esattamente identica a quella al nodo A: pertanto solo una delle due equazioni è significativa ai fini dello studio del circuito, mentre l'altra può essere trascurata. Il problema è analogo a quello incontrato per le equazioni di K. alle maglie: in un circuito più complesso potrebbe non essere facile la scelta di quale equazione eliminare. Tale scelta può però essere effettuata in modo molto semplice, individuando nel circuito i cosiddetti nodi fondamentali. In pratica i nodi fondamentali sono tutti i nodi presenti nel circuito ad eccezione di uno, scelto a piacere. Nel nostro caso i nodi sono solo due, A e B: basta eliminarne uno a scelta, per esempio il nodo B, e scrivere l'equazione di K. solo per il nodo rimanente. Se i nodi fossero più di due il metodo si applica allo stesso modo : si scrivono le eqq. di K. per tutti i nodi presenti nel circuito, ad eccezione di uno scelto a piacere. Le equazioni così trovate sono fondamentali, nel senso che sono tutte indipendenti tra loro ed inoltre qualunque altra equazione al nodo può essere ricavata dalle precedenti equazioni e dunque è superflua.

Equazioni topologiche del circuito

Riepilogando, le equazioni di Kirchoff (alle maglie e ai nodi) fondamentali per il nostro circuito sono:

E - v1 - v3 = 0
v3 - v2 - v4 = 0
i1 = i2 + i3

Si noti come le precedenti equazioni siano indipendenti dai componenti presenti nel circuito. Esse descrivono semplicemente la struttura del circuito e non i componenti che ne fanno parte.

Per questa ragione le eqq. di K. vengono anche dette equazioni topologiche del circuito.

 

precedente - successiva

Sito realizzato in base al template offerto da br>
http://www.graphixmania.it