Simplifique el circuito RCL

3

Estoy atascado con un ejercicio y agradecería cualquier sugerencia.

Tengo que calcular la impedancia entre los puntos A y B:

Entonces, lo que obtuve es (empezando por la derecha):

2L + (2R || R) + (3C || 3C)

pero no sé cómo lidiar con este condensador 2C y C tipo puente.

No espero una solución de ustedes, solo una pista de cómo hacerlo.

¡Gracias!

    
pregunta sled

3 respuestas

4

Nota: Russell tiene una buena solución, que es más simple que la mía, pero solo funciona si el problema está hecho para ella (es decir, una pregunta con trampa), mientras que mi solución es de aplicación más general. Supongo que depende de qué tan lejos llegaste en tu clase de análisis de circuitos. Si tiene la sensación de que este tipo de circuito está sobre su cabeza, el profesor probablemente lo hizo con una simple solución.

A partir de la izquierda tienes un triángulo L-2L-C. Puede transformar esto utilizando una transformación delta-estrella . Escriba las fórmulas de transformación de delta a estrella y viceversa en letras grandes, las va a necesitar. Aplicando aquellos, obtienes una impedancia en serie con el 2C a la izquierda, y las otras patas de la estrella estarán en serie con el 3R + 3R y 2R + R, resp. Si vuelve a dibujar su esquema en esta etapa, verá un nuevo triángulo o delta, esta vez con la 2C en el centro de su esquema como uno de los lados. De nuevo aplique la transformación delta-estrella. Unos pocos pasos más y algunas impedancias paralelas y todo es solo una cadena larga.

    
respondido por el stevenvh
3

Como dice StevenH, Star-Delta es tu GRAN amigo. Aprende a usarlo y dónde puedes usarlo.

PERO tenga en cuenta que esta es una pregunta con trampa. No hay garantía de que el examen se realice, por lo que no puede depender de que el truco le salve como lo hace en este caso.

Como observo al final, el examinador lo está llevando a ver su truco al proporcionarle series y pares de componentes paralelos que piden simplificación. Siga los consejos y vea a dónde llevan.

Lo que voy a hacer debajo sopla directamente a través del corazón de este "problema". Considera esto un "spoiler". No resolvería la tarea numérica de la gente para ellos, pero esto es algo diferente. Usted (Trineo) decide: hay algo sobre este problema que desmantela por completo su complejidad aparente. De alguna manera, ese es probablemente el punto del ejercicio: ¿puede detectar que un problema puede reducirse a algo mucho más simple de lo que parece? En la vida real, esto no es tan claro como aquí, PERO a menudo es más importante, es decir, si puede ver la complejidad aparente para ver el problema central que se encuentra debajo.

Entonces, te sugiero que dejes de leer esto ahora, tomes el ejemplo y lo simplifiques tanto como puedas, luego lo mires para ver qué es el "truco", luego regresa aquí una vez que lo hayas visto , o realmente no puedo verlo (preferiblemente el primero).

- PARE AQUÍ AHORA SI NO QUIERE VER LA "RESPUESTA"

- PARE AQUÍ AHORA SI NO QUIERE VER LA "RESPUESTA"

- PARE AQUÍ AHORA SI NO QUIERE VER LA "RESPUESTA"

- PARE AQUÍ AHORA SI NO QUIERE VER LA "RESPUESTA"

- PARE AQUÍ AHORA SI NO QUIERE VER LA "RESPUESTA"

  • Primero note que las 2R y R en la parte inferior están en paralelo y se pueden combinar.

  • Lo mismo ocurre con los próximos 3C y 3C

  • El 3R + 3R = 6R: combínalos.

  • Lo mismo ocurre con 2R + R = 3R.

    Ahora, la diversión comienza.

  • Debajo de la parte inferior de la pierna tienes R + 3R + 3L con tappings.

  • En la parte superior de la pierna tienes 2R + 6R + 6L = 2 x (R + 3R + 3L)

es decir, la pierna superior y la pierna inferior, si se tratan por separado, tienen potenciales iguales en cada uno de los nodos intermedios, por lo que los condensadores de unión C y 2C no tienen corriente y se pueden reemplazar por circuitos abiertos O cortocircuitos. Si es lo último, puede combinar elementos en cada ruta paralela y llegar a la cadena de la serie única a la que llegó la estrella-delta de StevenH, pero sin transformaciones ni cálculos (aparte de las combinaciones paralelas simples).

Nuevamente, no puedes confiar en que lo hagan en un examen de la vida real :-)

¿Cómo vi esto ?: Lo busqué. Examinadores y evaluadores de prueba tienden a hacer cosas tan arcanas por cualquier razón. Los dispositivos en paralelo con enlaces duros son una señal para usted que puede y necesita simplificar. Así también los componentes en serie. El examinador le está diciendo algo y ocultando algo. Acepta sus cables. En el peor de los casos obtienes un diagrama más simple. En el mejor de los casos puedes (casi) resolverlo en tu cabeza.

    
respondido por el Russell McMahon
0

Una solución que muchas personas olvidan depende del conocimiento de otros enfoques. Muchos estudiantes ya han dominado el análisis nodal (KCL) o el análisis de malla (KVL).

Si necesita la impedancia de una red completamente pasiva, puede aplicar un voltaje de prueba (llámelo 1V si es de ayuda) y luego resolver la corriente usando uno de estos métodos. Este no es necesariamente el método más rápido, pero es un método que ya conoce.

Cuando completas V = IZ, entonces Z = V / I. Problema resuelto, no hay nuevos trucos sofisticados, pero usaste un método básico que funciona de manera confiable.     

respondido por el Kortuk

Lea otras preguntas en las etiquetas