Análisis nodal en este tipo de circuito

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Estoy revisando el análisis nodal en circuitos de estado estable sinusoidal en los que mi libro de texto normalmente solo realiza análisis de malla y parece que no puedo llegar a la respuesta que obtuvieron para un problema de ejemplo.

Obtienenestodespuésdelanálisisdemalla.

Mi pensamiento es que el nodo central y el nodo superior son mi único nodo esencial, pero asumo que lo estoy tratando mal ya que no obtengo la misma solución.

¿Alguien tiene alguna idea aquí?

Esto es simplemente para la práctica y mi propio conocimiento.

Editar:

Obtuve:

$$ Io = 1.11897 \ angle19.5104 ° $$

El libro obtenido:

$$ Io = 1.465 \ angle38.48 ° $$

    
pregunta jake mckenzie

1 respuesta

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Asigné \ $ V_A \ $ a su \ $ a \ $ nodo. Aterrice mentalmente tu nodo \ $ b \ $. Dado ese prefacio, nodal proporciona:

$$ \ begin {align *} \ frac {V_A} {5 \: \ Omega} + \ frac {V_A} {20 \: \ Omega + j 15 \: \ Omega} & = 3 \: \ textrm {A} + \ frac {j40 \: \ textrm {V}} {5 \: \ Omega} \ end {align *} $$

(No hay necesidad de preocuparse por el voltaje del "nodo medio" porque está en el otro lado de una fuente de corriente o, de lo contrario, debe pasar una fuente de voltaje para llegar allí. De cualquier manera, no importa. )

Usé \ $ j40 \: \ textrm {V} \ $ para su fuente de voltaje porque está \ $ 90 ^ \ circ \ $ fuera de fase y esto se logra simplemente multiplicando por \ $ j \ $. La fuente actual es \ $ 0 ^ \ circ \ $, por lo que una simple \ $ 3 \: \ textrm {A} \ $ está bien.

Resolver para \ $ V_A \ $:

$$ V_A = \ frac {3 \: \ textrm {A} + \ frac {j40 \: \ textrm {V}} {5 \: \ Omega}} {\ frac {1} {5 \: \ Omega} + \ frac {1} {20 \: \ Omega + j 15 \: \ Omega}} $$

Y entonces sabes que:

$$ \ begin {align *} I_0 & = \ frac {V_A} {20 \: \ Omega + j15 \: \ Omega} \\\\ & = V_A \ cdot \ frac {1} {20 \: \ Omega + j15 \: \ Omega} \\\\ & = \ frac {3 \: \ textrm {A} + \ frac {j40 \: \ textrm {V}} {5 \: \ Omega}} {\ frac {1} {5 \: \ Omega} + \ frac {1} {20 \: \ Omega + j 15 \: \ Omega}} \ cdot \ frac {1} {20 \: \ Omega + j15 \: \ Omega} \\\\ & = \ frac {3 \: \ textrm {A} + \ frac {j40 \: \ textrm {V}} {5 \: \ Omega}} {\ frac {20 \: \ Omega + j15 \: \ Omega } {5 \: \ Omega} +1} \\\\ & = \ frac {15 \: \ textrm {V} + j40 \: \ textrm {V}} {25 \: \ Omega + j15 \: \ Omega} \\\\ & \ approx 1.14705882 + j0.911764706 \\\\ & \ approx 1.46528455 \ angle 38.4801982 ^ \ circ \ end {align *} $$

Redondeado, lo anterior coincide con la respuesta que se supone que debes obtener.

    
respondido por el jonk

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