Encontrar la corriente y el voltaje en un circuito

(a) Suponga que el diodo está apagado. Entonces el voltaje en el ánodo del diodo es

$$ 6V \ cdot \ frac {20} {10 + 20} = 4V $$

El voltaje en el cátodo es \ $ 0V \ $. Esto contradice la suposición de que el diodo está apagado, porque de acuerdo con los voltajes debería estar encendido. Entonces el diodo está encendido y puede ser reemplazado por un cortocircuito. Esto significa que la tensión \ $ V \ $ es solo la mitad de \ $ 6V \ $ porque las dos resistencias inferiores en paralelo son igual a la resistencia \ $ 10k \ Omega \ $ superior:

$$ V = 3 \ textrm {Voltios} $$

El \ $ I \ $ actual es el actual a través del resistor \ $ 20k \ Omega \ $ correcto y de acuerdo con la ley de Ohm es:

$$ I = \ frac {3V} {20k \ Omega} = 0.15mA $$

(b) Supongamos nuevamente que el diodo está apagado. El voltaje en el ánodo es \ $ 2.5V \ $ y el voltaje en el cátodo es \ $ 3V \ $. Esto confirma nuestra suposición de que el diodo está apagado porque su voltaje directo es \ $ - 0.5V \ $. En consecuencia,

$$ V = -0.5V \ textrm {y} I = 0A $$

Para problemas de diodos como estos, el procedimiento general es asumir un estado u otro para el diodo y verificar la consistencia.

(1) Suponga que el diodo está encendido (reemplace con un cable) y resuelva para el paso de corriente. Si la corriente del diodo está en la dirección inversa, la suposición de que el diodo está encendido es errónea. Resuelve el circuito con el diodo apagado.

(2) Suponga que el diodo está apagado (sustitúyalo por un circuito abierto) y resuelva la tensión a través. Si el voltaje del diodo es positivo, la suposición es incorrecta. Resuelve el circuito con el diodo encendido.

Sin embargo, en ambos circuitos dados, es fácil ver en qué estado se encuentra el diodo mediante inspección. En el primer circuito, el diodo debe estar encendido y para el segundo circuito, el diodo debe estar apagado.

Para otros circuitos, puede no ser obvio cuál es el caso y uno debe elegir un estado y luego verificar su consistencia.