Phương pháp này dùng cho mạch điện có nhiều nhánh nối song song vào hai nút.

1. Nguyên lý phương pháp điện thế nút:

Ý tưởng của phương pháp điện thế nút:

  • Tiếp tục phát triển các phương trình K1 của hệ phương trình Kirchhoff.
  • Chọn một nút bất kỳ (thường là nút bậc cao và là nút đã bỏ không viết K1) để làm nút “đất” (nút tham chiếu, có điện thế bằng 0), lập hệ phương trình K1 cho các nút đã chọn (chỉ cần chọn các nút có bậc ≥3 là đủ).
  • Biểu diễn các dòng nhánh theo điện thế các nút ẩn.
  • Thay vào hệ phương trình K1 => Hệ phương trình điện thế nút.
  • Giải hệ ta có các điện thế nút => sử dụng các công thức ở bước 3 để tính các dòng nhánh, điện áp và công suất theo yêu cầu.

Một số trường hợp cơ bản biểu diễn các dòng nhánh theo điện thế các nút ẩn:

Chú ý: Các nhánh chứa các nguồn phụ thuộc thì ta tiếp tục biến đổi giá trị các nguồn này về theo các tín hiệu dòng nhánh độc lập.

2. Bài tập:

Ví dụ 1:

Chọn nút “C” làm “đất”, đặt hai ẩn là điện thế hai nút “a” và “b”. Biểu diễn dòng nhánh theo các điện thế nút:

Biến đổi tiếp các phương trình gốc từ K1:

Rút gọn hệ trên ta được:

Thay số và giải hệ:

Từ đó ta sẽ tính được các điện áp và công suất trong mạch.

Ví dụ 2:

Trên đây là cách giải mạch bằng phương pháp điện thế nút. Các bạn có câu hỏi, trao đổi hay góp ý vui lòng để lại bình luận phía dưới bài viết. Chúc các bạn học tốt!

Xem thêm:
Bài 5: Hệ phương trình Kirchhoff của mạch điện
Bài 6: Hệ phương trình Kirchhoff của mạch (với nguồn DC)
Bài 7: Phương pháp dòng vòng (với nguồn DC)