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