Jak Začít?

Máš v počítači zápisky z přednášek
nebo jiné materiály ze školy?

Nahraj je na studentino.cz a získej
4 Kč za každý materiál
a 50 Kč za registraci!




Metoda uzlových napětí

PDF
Stáhnout kompletní materiál zdarma (183.87 kB)

Níže je uveden pouze náhled materiálu. Kliknutím na tlačítko 'Stáhnout soubor' stáhnete kompletní formátovaný materiál ve formátu PDF.

10 Ω.

Krok č. 1

I

1

I

3

I

V zapojení   označíme   jednotlivé   uzly  A,  B  a   jeden   z uzlů   zvolíme  uzlem 
referenčním (R).

Krok č. 2Mezi   jednotlivými   uzly  a   uzlem  referenčním   označíme  uzlová   napětí  (UA,   UB)
Označíme předpokládané směry skutečných proudů.

Krok č. 3Napíšeme rovnici pro každý uzel pomocí I. Kirchhoffova zákona.

Pro uzel 

 A

    platí:

I1 + I3 - I2 = 0

Pro uzel 

 B

    platí:

I - I3 - I4 = 0

Krok č. 4Proudy   v prvcích   obvodu   vyjádříme   pomocí   uzlových   napětí,   napětí   zdrojů   a 
odporů (vodivostí) rezistorů. Tím získáme soustavu rovnic.

(

)

(

)

(

)

0

.

.

0

.

.

4

3

4

3

2

3

1

2

3

1

=

=

=

+

=

+

B

A

B

B

A

B

A

A

B

A

A

A

B

A

U

G

U

U

G

I

R

U

R

U

U

I

U

G

U

U

G

U

U

G

R

U

R

U

U

R

U

U

Dosadíme číselné hodnoty do rovnic:

(

)

(

)

(

)

0

.

1

,

0

.

1

,

0

10

0

.

1

,

0

.

1

,

0

50

.

1

,

0

=

=

+

B

A

B

A

A

B

A

U

U

U

U

U

U

U

Krok č.5Řešením soustavy rovnic získáme uzlová napětí.

Upravujeme obě rovnice:

0

1

,

0

3

,

0

5

1

,

0

1

,

0

1

,

0

1

,

0

5

=

+

=

+

B

A

A

A

B

A

U

U

U

U

U

U

50

3

1

,

0

5

3

,

0

=

=

A

A

B

U

U

U

0

2

,

0

1

,

0

10

1

,

0

1

,

0

1

,

0

10

1

,

0

)

1

,

0

1

,

0

(

10

=

+

=

+

=

B

A

B

A

B

B

A

B

U

U

U

U

U

U

U

U

UB dosadíme do druhé rovnice.

(

)

0

5

,

0

20

10

6

,

0

1

,

0

10

50

3

.

2

,

0

1

,

0

10

=

=

+

+

=

+

A

A

A

A

A

U

U

U

U

U

V

U

A

40

5

,

0

20 =

=

V

U

U

A

B

70

50

3

=

=

Krok č.6Pomocí uzlových napětí vypočítáme  napětí na dílčích prvcích obvodu.

V

U

U

V

U

U

U

V

U

U

V

U

U

U

B

R

A

B

R

A

R

A

R

70

30

40

70

40

10

40

50

4

3

2

1

=

=

=

=

=

=

=

=

=

=

Proudy v prvcích obvodu bychom již snadno vypočítali podle Ohmova zákona.

Příklad č. 2 - k vlastnímu řešení

V obvodu na obrázku metodou uzlových napětí vypočítejte napětí na všech prvcích 
obvodu, proudy všemi prvky obvodu a výkony. Všechny rezistory mají odpor 100 
Ω. Elektrické parametry zdrojů jsou vyznačeny na obvodu.

Správné výsledky1:
[UR1 = 11 V, UR2 = 1 V, UR3 = 0 V, UR4 = 10 V]
[IR1 = 110 mA, IR2 = 10 mA, IR3 = 0 A, IR4 = 100 mA]
[PR1 = 1,21 W, PR2 = 10 mW, PR3 = 0 W, PR4 = 1 W]

Témata, do kterých materiál patří