Cómo calcular la caída de voltaje de múltiples fuentes [cerrado]

Usted calcula las caídas de voltaje a través de las resistencias causadas por la corriente de 8 A, según la Ley de Ohm. Tome nota de la polaridad de la tensión: en una resistencia, la corriente fluye desde la tensión más alta a la más baja.

Luego agregue todos los voltajes, nuevamente teniendo en cuenta la polaridad. Decida qué sonda es la negativa, por ejemplo, la izquierda. Luego, de izquierda a derecha, agrega un voltaje si primero encuentra - , como la fuente de 36 V. Reste los voltajes si encuentra la ventaja primero, como la fuente de 4 V.

En primer lugar, debe decidir qué hacer con la resistencia interna de las baterías: probablemente, puede pretender que son fuentes de voltaje perfectas y, por lo tanto, tienen resistencia de serie cero.

Para determinar el voltaje en todos los nodos, primero elija un número aleatorio para que sea el voltaje en el punto A. Ya que la elección del voltaje no importa, también podríamos ponerlo en cero. Así que acordemos que A está en 0V.

A continuación, para determinar los voltajes en todos los nodos (puntos de conexión componente a componente), colocamos un marcador a la izquierda y movemos este marcador a través de los componentes de nodo a nodo, tomando nota de los cambios de voltaje.

Cuando movemos el marcador de A a B, el voltaje cae porque nos estamos moviendo a través de una resistencia, en la dirección de la corriente ("fluyendo hacia la montaña, perdiendo energía"). El voltaje cae en 8 * 2 (V = IR). Entonces, en el punto B, estamos a -16 V en relación a A = 0 V.

A continuación, nuestro marcador cruza una batería. La batería es tal que el cruce comienza en el terminal menos (barra corta) y termina en la barra positiva (barra larga). Esto significa que estamos subiendo la colina de voltaje: estamos recogiendo 36V. Así que en el punto C, estamos en -16 + 36 = 20V. (Recuerde, acordamos que las baterías no tienen resistencia, por lo que la corriente no tiene en cuenta: estamos asumiendo que una batería es solo un voltaje puro. ¡Esto no será cierto para una batería real!)

De esta manera, puede continuar y determinar el voltaje en cada nodo.

Una vez que conozca el voltaje en cada nodo, conocer la diferencia de potencial entre dos nodos es trivial: solo reste el primer punto del segundo. De A a C es de 20 voltios (20 - 0 = 20), y así sucesivamente.

No te dejes llevar por la segunda batería: está en la dirección opuesta, por lo que nos da una caída de voltaje cuando vamos de izquierda a derecha.

Puede hacer un gráfico de líneas donde en el eje horizontal marque los nodos: A, B, C ... y en la vertical muestre los voltajes. Se verá un poco como una cordillera.

La Ley de Voltaje de Kirkhoff dice que si rastreamos estas diferencias de voltaje alrededor de un circuito completo, cuando regresemos al punto de inicio, el voltaje estará de acuerdo: todas las diferencias de voltaje más y menos alrededor del circuito se cancelan, sumando cero. No tiene un circuito completo, por lo que la Ley de Voltaje de Kirkhoff no se aplica, pero el proceso de rastreo de los voltajes nos indicará la diferencia potencial de A a D.

El potencial gravitacional funciona de manera similar. Si realiza un viaje de ida y vuelta alrededor de un paisaje, regresando al punto de inicio, no tendrá ninguna ganancia o pérdida neta de energía potencial gravitatoria, independientemente de las ganancias y caídas de elevación que haya encontrado en el camino. Los campos gravitacionales y eléctricos son conservadores .

Suponiendo que la dirección de la flecha del flujo de corriente sale "hacia afuera" del lado positivo de la izquierda ... y suponiendo que A a B significa conectar + y - a través de A & B respectivamente ...

• A a B Vab = 8A * 2.0ohm = + 16V (usando la convención anterior)
• A a C Vac = Vab - 36V = -20V
• A a D Vad = 8 * (2 + 1 + 1.5) - 36V + 4V = 4V
  {En resumen, todas las caídas de resistencia y los voltajes de la batería indican que hay un 4Vdc externo que no se muestra en el circuito que conecta A & D en la dirección opuesta del bat 4V. mostrado.}

Si la persona hizo las suposiciones opuestas a cualquiera de las convenciones, entonces obtienes respuestas totalmente diferentes, por lo que es importante ser consistente en esta pregunta teórica. La realidad de la dirección de la dirección física del movimiento de los electrones libres en un conductor se vuelve irrelevante. Es solo una notación estándar para diagramas lógicos (analógicos) a.k.a. esquemas y teorías de descripciones de operación.

Vad podría convertirse incorrectamente ... Vad = - 8 * (2 + 1 + 1.5) -36V + 4V = -70V .. si olvida esta notación estándar.