Risoluzione delle reti resistive · 2369 v 1231 v 4 3 2 1 v, v , v , v , = = = = ...

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Risoluzione delle reti resistive Potenziali ai nodi Sovrapposizione degli effetti

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Risoluzione delle reti resistive

Potenziali ai nodi

Sovrapposizione degli effetti

Calcolare le correnti incognite applicando il metodo dei potenziali ai nodi.

2

08

22

24

022

04

212

02

0

32

1

=⇒

=−−−++−−⇒=−−++−

=−+−−−⇒=+−−

=⇒

C

BCBBA

BAAC

D

VCnodo

VVVVV)i()()i()()i(Bnodo

VVVV)i()()i(Anodo

VDnodo

Metodo dei potenziali ai nodi

2 V

1 ΩΩΩΩ

8 ΩΩΩΩ

12 ΩΩΩΩ

4 ΩΩΩΩ

2 ΩΩΩΩ

2 ΩΩΩΩ

2 A

2 A

i A

B C

D

i1

i2 i3

i4

i5

Metodo dei potenziali ai nodi

A455111

16

4

V727211

30

V545811

94

8

2

8

7

4

12

26

43

088

2

244

044

21212

2

,VV

i

,V

,V

VV

VV

VVVV

VVV

BA

B

A

BA

BA

BBBA

BAA

==−=

==

==

=+−

=−

=+−++−

=−+−+−

2 V

1 ΩΩΩΩ

8 ΩΩΩΩ

12 ΩΩΩΩ

4 ΩΩΩΩ

2 ΩΩΩΩ

2 ΩΩΩΩ

2 A

2 A

i A

B C

D

i1

i2 i3

i4

i5

10 V 6 V

6 V 6 V

3 V

8 V

2 V

8 V 2 Ω

4 Ω

4 Ω

6 Ω

4 Ω

5 Ω

2 Ω

3 Ω

3 Ω

2 Ω

5 Ω

3 Ω

1

2

3 4

Metodo dei potenziali ai nodi

Risolvere la rete applicando il metodo dei potenziali ai nodi.

10 V 6 V

6 V 6 V

3 V

8 V

2 V

8 V 2 Ω

4 Ω

4 Ω

6 Ω

4 Ω

5 Ω

2 Ω

3 Ω

3 Ω

2 Ω

5 Ω

3 Ω

1

2

3 4

Metodo dei potenziali ai nodi

042

8

32

80

04

6

5

2

456

60

02

10

32

8

5

2

4

6

04

60

3

30

332

10

4342414

32324333

2121423232

11412121

=−−−+−−−−−

=−−−−−−−++−−

=−+−−−−−++−++−

=+−+−−+−+−+−−

VVV)V(VV)(V

V)V(V)V(VVV)(V

V)V(VV)V(V)V(V)V(V

)(V)(VVVVV)V(V

Metodo dei potenziali ai nodi

=

−−−−−−−−

−−

0

92

92

54

5831250503330

25006714500

5045078318330

333008330751

4

3

2

1

,

,,

V

V

V

V

,,,,,,,,,,,,,,

V1181

V9793

V3692

V2311

4

3

2

1

,V

,V

,V

,V

===

−=

10 V 6 V

6 V 6 V

3 V

8 V

2 V

8 V 2 Ω

4 Ω

4 Ω

6 Ω

4 Ω

5 Ω

2 Ω

3 Ω

3 Ω

2 Ω

5 Ω

3 Ω

1

2

3 4

012

19

4

1

2

1

3

110

29

4

1

15

16

20

90

10

29

2

1

20

9

60

107

6

52

9

3

10

6

5

4

7

4321

4321

4321

4321

=−−−

=−−

=−−−

−=−−

VVVV

VVVV

VVVV

VVVV

Metodo dei potenziali ai nodi

Risolvere la rete applicando il metodo dei potenziali ai nodi.

5 Ω

4 A

10 Ω

10 V

2 V

4 V

i

A

B A68115

28

5

42

V3

34

045

42

10

10

0

,V

i

V

VV

V

A

A

AA

B

−=−=+−=

−=

=++−+−−

=

Sovrapposizione degli effetti

Risolvere la rete applicando la sovrapposizione degli effetti.

A68,115

28

3

8

5

4'''

A3

8

15

50

5

144''

A5

4

510

4210'

'''

11

1

−=−=−=−=

=⋅⋅=+

⋅=

=+

+−=

−=

iii

GG

Gi

i

iii

5 Ω

4 A

10 Ω

10 V

2 V

4 V

i

A

B

5 Ω

10 Ω

10 V

2 V

4 V

i’

A

B

5 Ω

4 A

10 Ω

i’’

A

B

Trasformazione di Norton

Risolvere la rete applicando la trasformazione di Norton.

A68.115

28

15

34

5

2

5

2

A15

34

15

50

5

1

5

214

5

2

−=−=−=−=

=⋅⋅

+−=⋅=

−=

R

TOT

RGENERATORIR

R

ii

G

Gii

ii

5 Ω

4 A

10 Ω

10 V

2 V

4 V

i

A

B

5 Ω 10 Ω 1 A

i

A

B

4 A

2/5 A

iR

Sovrapposizione degli effetti

A

B

e

e

R1

R2

R3

R4

R5

R7 R6

R8

R9 i

3-A1 (Sovrapposizione degli effetti)

Calcolare la corrente i e la tensione VAB. I generatori di tensione e le resistenze della rete hanno i seguenti valori:

Ω=== 5RRR 321Ω=== 30RRR 954

Ω=== 10RRR 876 V 300e =

A 0i =

A

B

e

e

R1

R2

R3

R4

R5

R7 R6

R8

R9 i

3-A1 (Sovrapposizione degli effetti)

Calcolare la corrente i e la tensione VAB. I generatori di tensione e le resistenze della rete hanno i seguenti valori:

Ω=== 5RRR 321Ω=== 30RRR 954

Ω=== 10RRR 876 V 300e =

A 0i =

Sovrapposizione degli effetti

e

e

R1

R2

R3

R4

R5

R7 R6

R8

R9 i

A

B

Sovrapposizione degli effetti

i’

Sovrapposizione degli effetti

iiii’’’’

iiii’’’’eeee

A30'''

A30'''

A0'''

A6,11''

A3,18''A3,18''

A6,6''

A6,11'

A3,18'A3,18'

A6,6'

333

111

1

32

3

11

=+==+=

=+=

==≡=

−=

==≡=

=

iii

iii

iii

i

ii

i

i

ii

i

e

e

Sovrapposizione degli effetti

A 10 V

12 V

2 Ω 8 Ω

12 Ω 8 Ω

B C

3-A2 (Sovrapposizione degli effetti)

Calcolare le tensioni VA, VB e VC.

VVVVVV CBA 16 6 12 ===

A 10 V

12 V

2 Ω 8 Ω

12 Ω 8 Ω

B C

3-A2 (Sovrapposizione degli effetti)

Calcolare le tensioni VA, VB e VC.

VVVVVV CBA 16 6 12 ===

Sovrapposizione degli effetti

A

12 V

2 Ω 8 Ω

12 Ω 8 Ω

B C B≡C

12//8 = 96/20 = 4,8 Ω

8//2 = 16/10 = 1,6 Ω

V’A =12 V

V’B = V’C = 12 · 4,8 / (4,8+1,6) = 9 V

Sovrapposizione degli effetti

A≡02//12 = 24/14 Ω

8//8 = 4 Ωi = 10/(4+24/14) = 14/8 AV’’A =0 V

V’’B = -i·24/14 = -3 VV’’C = V’’B + 10 = 7 V

VA = V’A + V’’A = 12 V

VB = V’B + V’’B = 9 – 3 = 6 V

VC = V’C + V’’C = 9 + 7 = 16 V

A

12 V

2 Ω 8 Ω

12 Ω 8 Ω

B C

A≡02//12 = 24/14 Ω

8//8 = 4 Ωi = 10/(4+24/14) = 14/8 AV’’A =0 V

V’’B = -i·24/14 = -3 VV’’C = V’’B + 10 = 7 V

VA = V’A + V’’A = 12 V

VB = V’B + V’’B = 9 – 3 = 6 V

VC = V’C + V’’C = 9 + 7 = 16 V

A

12 V

2 Ω 8 Ω

12 Ω 8 Ω

B C

A 10 V 2 Ω 8 Ω

12 Ω 8 Ω

B C

Sovrapposizione degli effetti

3-A3 (Sovrapposizione degli effetti)

Calcolare le tensioni VA, VB e VC.

V 30,55VV 668,9VV 60V CBA =−==

1 Ω 30 Ω

10 Ω 2 Ω

7 A

60 V

-30 V

A

B C

3-A3 (Sovrapposizione degli effetti)

Calcolare le tensioni VA, VB e VC.

V 30,55VV 668,9VV 60V CBA =−==

1 Ω 30 Ω

10 Ω 2 Ω

7 A

60 V

-30 V

A

B C

Sovrapposizione degli effetti

1 Ω 30 Ω

10 Ω 2 Ω 60 V

A

B C

10//(30+2) = 160/21 = 7,61904 Ω

i = 60/(1+ 7,61904) = 6,96133 A

V’A = 60 V

V’C = 60 – (6,96133·1)= 53,0387 V

V’C = 6,9613 ·7,61904= 53,0385 V

V’B = V’C · 2 / 32 V = 3,315 V

1 Ω

30 Ω

10 Ω 2 Ω 7 A

A

B

C

10//1 = 10/11 Ω ; 30+10/11 = 30,9091 Ω

2//30,9091 = 1,8785 Ω

V’’B = - 7·1,878 = - 13,1492 V

iB = V’’B/2 = - 6,575 A

iC = i – iB = -7-(- 6,5746) = - 0,4254 A

V’’A = 0 V

V’’B = - 13,149 V

V’’C = iC · 10/11 = - 0,3867 V

1 Ω 30 Ω

10 Ω 2 Ω 60 V

A

B C

10//(30+2) = 160/21 = 7,61904 Ω

i = 60/(1+ 7,61904) = 6,96133 A

V’A = 60 V

V’C = 60 – (6,96133·1)= 53,0387 V

V’C = 6,9613 ·7,61904= 53,0385 V

V’B = V’C · 2 / 32 V = 3,315 V

1 Ω

30 Ω

10 Ω 2 Ω 7 A

A

B

C

10//1 = 10/11 Ω ; 30+10/11 = 30,9091 Ω

2//30,9091 = 1,8785 Ω

V’’B = - 7·1,878 = - 13,1492 V

iB = V’’B/2 = - 6,575 A

iC = i – iB = -7-(- 6,5746) = - 0,4254 A

V’’A = 0 V

V’’B = - 13,149 V

V’’C = iC · 10/11 = - 0,3867 V

Sovrapposizione degli effetti

1 Ω 30 Ω

10 Ω 2 Ω -30 V

A

B C

1//(30+2) = 32/33 = 0,9697 Ω ;

10+32/33 = 362/33 = 10,9697 Ω

i = 30/10,9697 = 2,7348 A

iB = i · 0,9697 / 32 = 0,08287 A

V’’’C = i·0,9697 = -10·i+30 = 2,652 V

V’’’B = iB · 2 = 0,1657 V

V’’’A = 0 V

VA = V’A + V’’A + V’’’A = 60 + 0 + 0 = 60 V

VB = V’B + V’’B + V’’’B = 3,315 + - 13,149 + 0,1657 = -9,668 V

VC = V’C + V’’C + V’’’C = 53,036 - 0,3867 + 2,652 = 55,30 V

1 Ω 30 Ω

10 Ω 2 Ω -30 V

A

B C

1//(30+2) = 32/33 = 0,9697 Ω ;

10+32/33 = 362/33 = 10,9697 Ω

i = 30/10,9697 = 2,7348 A

iB = i · 0,9697 / 32 = 0,08287 A

V’’’C = i·0,9697 = -10·i+30 = 2,652 V

V’’’B = iB · 2 = 0,1657 V

V’’’A = 0 V

VA = V’A + V’’A + V’’’A = 60 + 0 + 0 = 60 V

VB = V’B + V’’B + V’’’B = 3,315 + - 13,149 + 0,1657 = -9,668 V

VC = V’C + V’’C + V’’’C = 53,036 - 0,3867 + 2,652 = 55,30 V

Sovrapposizione degli effetti

3-A4 (Sovrapposizione degli effetti)

Calcolare le tensioni V2 e V5. I generatori di tensione e di corrente ideali e le resistenze della rete hanno i seguenti valori:

V 95,9VV 81,4V 52 ==

R1 R3

R4

R7

R6

R5 R2

i0

eA eB

V2 V5

Ω=== 5RRR 631 Ω=== 8RRR 542

Ω= 10R7 V 12ee BA == A 2i0 =

3-A4 (Sovrapposizione degli effetti)

Calcolare le tensioni V2 e V5. I generatori di tensione e di corrente ideali e le resistenze della rete hanno i seguenti valori:

V 95,9VV 81,4V 52 ==

R1 R3

R4

R7

R6

R5 R2

i0

eA eB

V2 V5

Ω=== 5RRR 631 Ω=== 8RRR 542

Ω= 10R7 V 12ee BA == A 2i0 =

Sovrapposizione degli effetti

R1 R3

R4

R6

R5 R2

eA

V2 V5

R1+[R2//(R3+(R6//R5)+R4)] = 10,34 Ω

I’A =12 / 10,34 = 1,16 A

V’2 = 12 – R1· I1 = 6,2 V

I’2 = V’2/R2 = 6,198 / 8 = 0,775 A

I’3 = I’A – I’2 = 1,16 - 0,775 = 0,385 A

V’5 = V’2 – (R3+R4) ·I’3 = 1,19 V

R6+[R5//(R3+(R1//R2)+R4)] = 10,34 Ω

I’’B =12 / 10,34 = 1,16 A

V’’5 = 12 – R6· I’’B = 6,2 V

I’’5 = V’’2/R5 = 6,198 / 8 = 0,775 A

I’’3 = I’’B - I’’5 = 1,16 - 0,775 = 0,385 A

V’’2 = V’’5 – (R3+R4) ·I’’3 = 1,19 V

R1 R3

R4

R6

R5 R2

eA

V2 V5

R1+[R2//(R3+(R6//R5)+R4)] = 10,34 Ω

I’A =12 / 10,34 = 1,16 A

V’2 = 12 – R1· I1 = 6,2 V

I’2 = V’2/R2 = 6,198 / 8 = 0,775 A

I’3 = I’A – I’2 = 1,16 - 0,775 = 0,385 A

V’5 = V’2 – (R3+R4) ·I’3 = 1,19 V

R6+[R5//(R3+(R1//R2)+R4)] = 10,34 Ω

I’’B =12 / 10,34 = 1,16 A

V’’5 = 12 – R6· I’’B = 6,2 V

I’’5 = V’’2/R5 = 6,198 / 8 = 0,775 A

I’’3 = I’’B - I’’5 = 1,16 - 0,775 = 0,385 A

V’’2 = V’’5 – (R3+R4) ·I’’3 = 1,19 V

Sovrapposizione degli effetti

R1 R3

R4

R7

R6

R5 R2

i0

V’’’2 V’’’5

R1//R2 = R6//R5 = 3,077 Ω

(R1//R2) + R3 + (R6//R5) = 11,15 Ω

[(R1//R2) + R3 + (R6//R5)] // R4 = 4,66 Ω

I’’’3 = 2· 4,66 / 11,15 = 0,835 A

V’’’2 = - I’’’3 · (R1//R2) = - 2,57 V

V’’’5 = I’’’3 · (R6//R5) = 2,57 V

V2 = V’2+V’’2+V’’’2 = 4,81 V

V5 = V’5+V’’5+V’’’5 = 9,95 V

R1 R3

R4

R7

R6

R5 R2

i0

V’’’2 V’’’5

R1//R2 = R6//R5 = 3,077 Ω

(R1//R2) + R3 + (R6//R5) = 11,15 Ω

[(R1//R2) + R3 + (R6//R5)] // R4 = 4,66 Ω

I’’’3 = 2· 4,66 / 11,15 = 0,835 A

V’’’2 = - I’’’3 · (R1//R2) = - 2,57 V

V’’’5 = I’’’3 · (R6//R5) = 2,57 V

V2 = V’2+V’’2+V’’’2 = 4,81 V

V5 = V’5+V’’5+V’’’5 = 9,95 V