Cho mạch điện như hình vẽ ở chế độ xác lập điều hoà

Phương trình dòng điện vòng viết cho vòng V2 là:

Để giải bài toán này, ta áp dụng phương pháp điện thế nút (Node Voltage Analysis). Chọn nút B làm mốc (điện thế bằng 0). Ta có phương trình điện thế nút tại nút A như sau:

(Y1 + Y2 + Y3)VA = Y1E1 + Y3E3

Trong đó:

VA là điện thế tại nút A.
Y1, Y2, Y3 lần lượt là admittance của các nhánh nối với nút A.
E1, E3 là các nguồn điện áp trong mạch.

Như vậy, đáp án đúng là D.

Để giải bài toán này, ta cần áp dụng định luật Ohm cho từng nhánh của mạch điện. Do VD = 0, ta có:

* Nhánh 1: I1 = Y1(VB - E1) (vì chiều dòng điện đi từ VB qua Y1 rồi đến E1).
* Nhánh 2: I2 = Y2VA (vì chiều dòng điện đi từ VA qua Y2).
* Nhánh 3: I3 = Y3(VC - E3) (vì chiều dòng điện đi từ VC qua Y3 rồi đến E3).

Như vậy, đáp án đúng là phương án D.

Phương pháp dòng điện vòng (hay còn gọi là phương pháp dòng điện lưới) là một kỹ thuật giải mạch điện bằng cách thiết lập các phương trình dựa trên định luật Kirchhoff về điện áp (KVL) cho mỗi vòng độc lập trong mạch.

Áp dụng định luật Kirchhoff cho vòng V1, ta có:

* Tổng trở của vòng V1 là Z1 + Z2 + Z4.
* Dòng điện chạy trong vòng V1 là Iv1.
* Điện áp nguồn trong vòng V1 là E1.
* Vòng V2 có trở kháng Z2 chung với vòng V1 và dòng điện vòng là Iv2. Do đó, thành phần điện áp do dòng điện Iv2 gây ra trên Z2 trong vòng V1 là -Z2*Iv2 (dấu trừ vì chiều dòng điện Iv2 ngược chiều với Iv1 trên Z2).
* Vòng V3 có trở kháng Z4 chung với vòng V1 và dòng điện vòng là Iv3. Do đó, thành phần điện áp do dòng điện Iv3 gây ra trên Z4 trong vòng V1 là -Z4*Iv3 (dấu trừ vì chiều dòng điện Iv3 ngược chiều với Iv1 trên Z4).

Như vậy, phương trình dòng điện vòng cho vòng V1 là:
(Z1 + Z2 + Z4) * Iv1 - Z2 * Iv2 - Z4 * Iv3 = E1.

Vậy đáp án đúng là A.

Để giải bài toán này, ta áp dụng phương pháp điện thế nút cho nút B. Phương trình điện thế nút tại B sẽ có dạng:

(Tổng các admittance nối với nút B) * VB - (admittance giữa B và A) * VA - (admittance giữa B và C) * VC = Tổng các nguồn dòng nối vào nút B.

Trong đó:

Tổng các admittance nối với nút B là: Y1 + Y4 + Y6
Admittance giữa B và A là: Y4
Admittance giữa B và C là: Y6
Tổng các nguồn dòng nối vào nút B là: Y1*E1 + Y6*E6
Vậy phương trình điện thế nút tại B là:
(Y1 + Y4 + Y6)VB - Y4VA - Y6VC = Y1E1 + Y6E6.

Do đó, đáp án đúng là A.

Mạng một cửa (one-port network) là một mạch điện có một cặp cực (hai đầu nối) để trao đổi năng lượng hoặc tín hiệu với các phần mạch khác. Do đó, đáp án A là đáp án chính xác.