Метод узловых потенциалов (МУП) - метод узловых напряжений

Дано
Е1=9 В;
Е2=13 В;
Е3=15 В;
J=1,4 А;
R1=12 Ом;
R2=16 Ом;
R3=9 Ом;
R4=5 Ом;
R5=10 Ом
Найти
Токи в ветвях методом узловых потенциалов (узловых напряжений):

Решение



Составим матричное уравнение узловых потенциалов.
(Y)(U)=(I), где:
(Y) — матрица проводимостей ветвей;
(U) — матрица неизвестных потенциалов;
(I) — матрица втекающих или вытекающих из узлов токов.
Заметим, что известной матрицей является матрица токов, поэтому источники ЭДС включенные последовательно с резисторами необходимо заменить источниками тока номиналом E/R , соединенными с резисторами параллельно. Потенциал точки a можно записать сразу Ua=E2=13 В:

Решение методом узловых потенциалов (узловых напряжений)
Решение методом узловых потенциалов (узловых напряжений)

Зная потенциалы узлов, используем закон Ома и найдем токи в ветвях:
Решение методом узловых потенциалов (узловых напряжений)

Для шестой ветви можно записать первый закон Кирхгофа:

Ответ: I1=0,852 А; I2=-0,076 А; I3=0,929 А; I4=0,684 А; I5=1,158 А; I6=0,926 А.