Simulé el siguiente circuito:
¿Por qué Vu = 7.5 V? Espero que haya un error porque Vu = 5 = 10 al mismo tiempo.
La corriente en las dos ramas es la misma, por lo tanto (R1 = R2):
$$ Vu = R_1 i + V_1 $$
$$ Vu = R_1 i + V_2 $$
$$ V_1 = 5 = V_2 = 10 $$
Gracias de antemano.
Sus ecuaciones son incorrectas. Si define la corriente de una manera, entonces esa corriente debe ser negativa para el otro lado.
$$ \ begin {align} V_u & = R \ cdot i + V_1 \\ V_u & = -R \ cdot i + V_2 \\ \ end {align} $$
$$ \ begin {align} R \ cdot i & = V_u - V_1 \\ R \ cdot i & = V_2 - V_u \ end {align} $$
Encuentras eso
$$ V_u = \ frac {V_1 + V_2} {2} $$
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