¿Por qué aumenta la tensión cuando la corriente fluye hacia atrás en una fuente de tensión no ideal?

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Observé esto cuando estaba haciendo el laboratorio para uno de mis ciclos: cuando la corriente regresa a mi fuente de voltaje, su salida de voltaje aumenta repentinamente.

Esteesmicircuitoexperimental.Configurélafuentedevoltajealaizquierdaa5voltiosyluegolaconectéalcircuito.Peroamedidaquelacorrientefluyehaciaatrásenlafuentedevoltajede5voltios,lalecturaenmifuentedevoltajedicequesusalidarealesde5.7voltios.

¿Alguienpodríadecirmeporqué?

Lasfuentesdevoltajeson Tektronix PSP / PSP / PS2 / PS2 / PS2 / PS2 / PS2 / PS2 / PS2 / PS. / p>     

pregunta CherryQu

2 respuestas

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Una fuente de voltaje ideal es "perfectamente rígida". Su voltaje no varía con la carga, y su impedancia es cero. Una fuente de voltaje no ideal tiene una impedancia distinta de cero. Esto hará que su voltaje varíe con la corriente. A medida que se extrae más y más corriente de la fuente de voltaje con una carga más grande (resistencia más pequeña), su voltaje caerá. Así que, a la inversa, si vas por el otro lado y haces retroceder la corriente, el voltaje también aumenta.

Por qué la caída de voltaje cuando se extrae corriente de la fuente de voltaje es que su carga está llevando los electrones a tierra. Los electrones están perdiendo potencial a medida que viajan a través de la resistencia de la fuente de voltaje no ideal. La pérdida de voltaje es V = IR.

Cuando fuerza la corriente hacia atrás a través de la fuente de voltaje, está manejando eso con un potencial que es más alto que el de las fuentes de voltaje. Así que ahora los electrones fluyen hacia el otro lado. Su fuente de voltaje está más cerca del suelo que la que la impulsa, por lo que la corriente puede considerarse negativa. La diferencia de voltaje sigue siendo V = IR, pero el signo I ha cambiado.

Lo anterior describe una fuente de voltaje "ideal no ideal": es decir, una fuente de voltaje que no es ideal en la forma más simple de primer orden (la inclusión de una resistencia parásita constante ("óhmica")).

Una fuente de alimentación regulada no mostrará este comportamiento. Por ejemplo, considere una fuente simple que utiliza un par de transistores para crear una disposición donde un voltaje de realimentación regula la corriente que fluye a través de un transistor de paso. Tal disposición regulará (aunque no idealmente) el voltaje para que no caiga en contra de las crecientes demandas de corriente. Pero no se regulará contra una sobretensión inversa. La sobretensión dará lugar a una gran señal de realimentación que simplemente cortará el transistor de paso. Pero más allá de eso, la corriente a través del transistor de paso no se invertirá. El transistor parece un circuito abierto en ese punto, y la fuente es solo una resistencia pasiva de Thevenin compuesta por el divisor de voltaje interno que proporciona la señal de realimentación.

Aquí se incluyen algunos circuitos reguladores de voltaje básicos, con una discusión: enlace

    
respondido por el Kaz
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Probablemente quiere decir que el voltaje en el nodo 4 es de 5.7 V.

Si hay corriente que va de derecha a izquierda a través de la resistencia de 150 Ohmios, entonces debe haber una diferencia de voltaje correspondiente entre los nodos 4 y 5 de acuerdo con la ley de Ohm. Por lo tanto, no es sorprendente que el nodo 4 lea más de 5 V.

Si está midiendo 5.7 V en el nodo 5, eso sería muy sorprendente, o su simulador incluye algún comportamiento oculto en la fuente de 5 V que no se muestra en su dibujo (es decir, una resistencia en serie equivalente adicional). / p>

EDIT

Leyendo los comentarios y leyendo la pregunta otra vez, parece que estás preguntando por un experimento físico y no por un experimento de simulación.

No dices qué tipo de fuente de voltaje tienes, y eso es muy importante para el comportamiento.

Si su fuente de voltaje es una batería, entonces el modelo "clásico" de "fuente de voltaje no ideal", con una fuente ideal y una resistencia en serie es bastante preciso. Ese sería el caso en el que hay una resistencia adicional que no ha mostrado en su dibujo, y como expliqué anteriormente, cuando presiona la corriente nuevamente a través de esa resistencia, produce un voltaje a través de esa resistencia de acuerdo con la ley de Ohm. p>

Si su fuente de voltaje es un regulador lineal (ya sea un tipo "clásico" o de baja caída), depende exactamente del modelo que utilice. Pero los reguladores lineales clásicos generalmente pierden completamente la regulación cuando se les aplica corriente inversa. Ya no se comportan como fuentes de voltaje. Lo más probable es que conecten la salida de nuevo a lo que fuera la fuente de entrada a través de un diodo. Pero, de nuevo, depende exactamente del regulador que use --- algunos tienen protección contra polarización inversa que los haría parecer un circuito abierto en su lugar.

Si su fuente de voltaje es una fuente de alimentación de sobremesa o una fuente de verrugas de pared, entonces nuevamente depende exactamente de qué fuente de modelo y qué circuito interno es. Dependiendo de las expectativas del diseñador en cuanto a cómo se utilizará el suministro, podría seguir pareciéndose a una fuente de voltaje, podría cerrarse solo o podría caer fuera de la regulación y comportarse de manera errática cuando empuje la corriente inversa a través de él.

    
respondido por el The Photon

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