Cálculo de resistencia de serie / circuito paralelo

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Si tengo una configuración de 5 resistencias como sigue:

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

¿Cómo puedo calcular la resistencia total esperada entre A y B, dados solo los valores para R1-R5?

edit: está bien, esto es lo que he intentado hasta ahora.

Tenía la intención de encontrar las caídas de voltaje esperadas en cada resistencia, y desde allí sabía que podía encontrar fácilmente la resistencia total del circuito.

Primero, observé tres bucles en el diagrama: R1, R3, R4; R3, R5, R2; y R1, R2, R5, R4. Recuerdo de mi antigua clase de electrónica que la caída de voltaje alrededor de cada bucle en un circuito siempre debería ser igual a cero, de la siguiente manera: $$ v1 + v2-v4-v5 = 0 \\ v1 + v3-v4 = 0 \\ v3 + v5-v2 = 0 $$ (Suponiendo que la corriente fluye de A a B, también asumo que fluye hacia abajo a través de r3. Si esto es incorrecto, entonces el valor de v3 tendría el signo opuesto, y todo estaría bien).

La suma de las corrientes que fluyen en un punto debe ser igual a la corriente que fluye hacia afuera, así que también tengo estas ecuaciones: $$ \ frac {v1} {r1} = \ frac {v2} {r2} + \ frac {v3} {r3} \\ \ frac {v5} {r5} = \ frac {v3} {r3} + \ frac {v4} {r4} \\ \ frac {v1} {r1} + \ frac {v4} {r4} = \ frac {v2} {r2} + \ frac {v5} {r5} $$

Entonces ahora tengo 6 ecuaciones en 5 incógnitas ... y si estas ecuaciones son correctas, entonces debería haber una ecuación redundante. Sin embargo, conectarlos a un cas como el arce no puede encontrar valores únicos para v1-v5 en este sistema (un número infinito, de hecho), lo que sugiere que hay al menos 2 ecuaciones redundantes arriba.

¿Esto significa que no hay una resistencia única para este fragmento de circuito, o qué he hecho mal?

    
pregunta Mark

3 respuestas

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En este caso, usaría la transformación Y-delta . Como se muestra en el siguiente esquema:

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Esto debería darle una solución única para una resistencia equivalente. Probablemente sea una enorme ecuación, así que afortunadamente tienes un CAS.

    
respondido por el Douwe66
1

Está bien, Mark afirmó que esto no es tarea. Como bono de fin de semana y para el interés común aquí, una reescritura completa con ejemplo de cálculo completo.

El circuito de ejemplo

CálculodelaresistenciaentreAyamp;B

  • Primero,asumamosunvoltajesobreA&B,di10V.
  • AhoraconvertimoslosdosdivisoresdevoltajeR1yamp;R2yR3&R4afuentesdetensiónconunaresistenciaenserie.Latensiónessimplementelatensióndesalidadeldivisorsincarga.Lanuevaresistenciaeselcircuitoparalelodelosantiguos.
  

U_R12=10V/(3kΩ+7kΩ)*7kΩ=7V

    

U_R34=10V/(3kΩ+7kΩ)*3kΩ=3V

    

R_R12=1/(1/3kΩ+1/7kΩ)=2.1kΩ

    

R_R34=1/(1/3kΩ+1/7kΩ)=2.1kΩ

Elnuevocircuitoequivalente:

  • Calculamos la corriente a través de las resistencias,
  • el voltaje sobre las resistencias sustitutas
  • y los voltajes U1 y U2 (con respecto a tierra)
  

I_R5 = (7V - 3V) / (2.1kΩ + 1kΩ + 2.1kΩ) = 0.77mA

     

U_RS = 2.1kΩ * 0.77mA = 1.62V

     

U1 = 7V - 1.62V = 5.38V

     

U2 = 3V + 1.62V = 4.62V

Los voltajes U1 y U2 son los mismos para ambas variantes de circuito y podemos volver a la variante de ejemplo.

  • Calculamos las corrientes a través de R1 y R3,
  • la corriente total a través de A
  • y la resistencia total
  

I_R1 = (10V - 5.38V) / 3kΩ = 1.54mA

     

I R3 = (10V - 4.62V) / 7kΩ = 0.77mA

     

I_A = 1.54mA + 0.77mA = 2.31mA

     

R_Tot = 10V / 2.31mA = 4.33kΩ

    
respondido por el Kitana
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Si estás interesado en una fórmula:

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Entérminosdeconductancia:

    
respondido por el Alex Vargas

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