Análisis nodal con fuente de voltaje

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Buenas noches. Estaba intentando hacer un análisis de nodos en el circuito de arriba cuando tuve un problema. Suponiendo que tengo mi nodo de referencia en la parte inferior debajo de la resistencia de 2 ohmios, se me ocurren las ecuaciones para el nodo V1, pero tengo un problema con los nodos V2 y V3. Debido a la fuente de voltaje no tengo un ideal para tratar con esa fuente. Sé que V2-V3 = 25V. ¿Algún consejo sobre cómo hacer eso? Estaba pensando en usar esa relación de alguna manera.

    

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Hay "dos" técnicas básicas para resolver circuitos de análisis nodal con fuentes de voltaje (son caras realmente diferentes de la misma moneda):

  1. Usar supernodos

Ya que no existe una ecuación para la corriente que fluye a través de una fuente de voltaje, no podemos escribir fácilmente las ecuaciones KCL para los nodos \ $ 2 \ $ y \ $ 3 \ $ en términos de solo voltajes nodales. Sin embargo, podemos resolver una de estas ecuaciones para \ $ i_ {V} \ $ (corriente a través de la fuente de voltaje) y conectarla a la otra. Luego debemos introducir una ecuación adicional que indique el efecto de la fuente de voltaje.

Por ejemplo, toma las ecuaciones KCL para los nodos \ $ 2 \ $ y \ $ 3 \ $.

\ begin {se reúne} i_ {5 \ Omega} + i_ {10 \ Omega} + i_ {17 \ Omega} + i_V = 0 \\ 0 = i_ {17 \ Omega} + 4A + i_V \ end {se reúnen} Puedo resolver \ $ i_V \ $ en la segunda ecuación y agregarlo a la primera ecuación: \ begin {se reúne} i_V = -i_ {17 \ Omega} - 4A \\ i_ {5 \ Omega} + i_ {10 \ Omega} + i_ {17 \ Omega} - i_ {17 \ Omega} - 4A = 0 \\ i_ {5 \ Omega} + i_ {10 \ Omega} - 4A = 0 \ end {se reúnen}

Por último, agregamos la ecuación asociada con la fuente de voltaje: \ begin {se reúne} V_2 - V_3 = 25V \ end {se reúnen}

Incluyendo la ecuación KCL nodal para el nodo \ $ 1 \ $ así como todas las relaciones de la ley de Ohm, ahora tenemos suficientes ecuaciones para resolver todas las incógnitas. Encontrar estas ecuaciones se deja como un ejercicio para el lector.

  1. Análisis nodal modificado

El análisis nodal modificado puede considerarse como una formalización de la técnica de supernodos. Similar a la técnica de supernodos, tenemos una \ $ i_V \ $ desconocida, y aún agregamos la misma ecuación para la fuente de voltaje \ $ V_2 - V_3 = 25V \ $. Sin embargo, formulamos todo en una matriz masiva y podemos resolver todas las incógnitas a la vez. Este proceso es muy sistemático y tiene "muerte cerebral", lo que lo hace muy bueno para las computadoras. Para obtener más información, consulte estas notas sobre MNA .

    
respondido por el helloworld922

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