Encontrar un teorema de superposición actual y un divisor de corriente

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Me gustaría encontrar \ $ i_s \ $ para el siguiente circuito, usando el teorema de superposición. Primero, pongo a cero la fuente de corriente, lo que me deja con un circuito cuyas resistencias se pueden reducir, dándonos

$$ R_t = (5 + 10) \, \ parallel \, 5 = 3.75 \, \ Omega $$

Esto, de acuerdo con la ley de Ohm, nos proporciona el actual \ $ i_1 = \ frac {10} {R_t} \ approx 2.67 \, \ text {A} \ $

Miprimerapreguntaaquíessobrelaconfiguraciónpasivaconrespectoalacorrienteyelvoltaje.Laconfiguraciónpasivaescuandoladireccióndereferenciaactualingresaalareferenciapositivadelvoltaje(comoennuestraimagen).Enestecaso,tenemoslaleydeOhmcomo\$v=iR\$.

Perocuandoladireccióndereferenciaactualingresaalareferencianegativadelvoltaje,laleydeOhmseconvierteen\$v=-iR\$.

Esosignificaquesi\$i_1\$vaenlamismadirecciónque\$i_s\$enlafigura,\$i_1\$espositivo(segúnmiscálculos).Sinembargo,ellibrodetextoescribe\$i_1=-2.67\,\Omega\$.

Paralareglaqueexpliquéanteriormente,¿hayalgunaexcepciónalasfuentesoheentendidomallasconsecuenciasdelaconfiguraciónpasivaenlaleydeOhm?

Elsiguientepasoaresolverpara\$i_s\$esponeracerolafuentedevoltaje,loquenosdauncircuitoqueseparecealafiguraacontinuación.

¿Por qué la corriente a través de la resistencia \ $ 5 \ Omega \ $ será \ $ 0 \, \ text {A} \ $?

El libro de texto nos da \ $ i_2 = -0.67 \, \ text {A} \ $, que puede calcularse utilizando el principio de división actual en los resistores \ $ 10 \ Omega \ $ y \ $ 5 \ Omega \ $, que aparentemente son paralelos (no lo veo, considerando el \ $ 5 \ Omega \ $ resistor).

    
pregunta B. Lee

1 respuesta

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No estoy seguro de qué se entiende por "configuración pasiva", pero la corriente suministrada por la fuente de voltaje es opuesta a la dirección de \ $ i_s \ $. Esto se debe a que

  

En un circuito de fuente única, la dirección de la corriente positiva fluye desde el terminal positivo de una fuente de voltaje. Sin embargo, en un circuito de fuente múltiple, esta condición puede no ser válida.

Está utilizando la superposición, por lo que para el análisis de \ $ i_1 \ $ tiene un solo circuito fuente. Dado que la corriente de la fuente de voltaje está en la dirección opuesta a \ $ i_s \ $, \ $ i_s \ $ es negativo.

En el caso de que la fuente de voltaje esté apagada, la corriente a través de la resistencia (superior) \ $ 5 \ Omega \ $ es cero porque está cortocircuitada por la fuente de voltaje (\ $ v_1 \ $ y \ $ v_2 \ $ son el mismo nodo). Puede ver estas dos rutas como un divisor actual con la ruta cortocircuitada como una resistencia \ $ 0 \ Omega \ $ - si la corriente que ingresa a las dos rutas es \ $ i \ $, entonces la corriente a través de la ruta cortocircuitada es

$$ \ frac {5 \ Omega} {5 \ Omega + 0 \ Omega} i = i $$

Alternativamente, la corriente a través de la ruta \ $ 5 \ Omega \ $ es

$$ \ frac {0 \ Omega} {5 \ Omega + 0 \ Omega} i = 0 $$

En otras palabras, toda la corriente fluye a través de la ruta cortocircuitada y ninguna a través de la resistencia \ $ 5 \ Omega \ $. Esto significa que puede ignorar la resistencia superior \ $ 5 \ Omega \ $ ya que no tiene efecto en el circuito (no pasa corriente a través de él, ni hay voltaje a través de él). Sin esta resistencia \ $ 5 \ Omega \ $, debería ver que solo hay dos resistencias y la corriente deseada se resuelve fácilmente con un divisor de corriente como lo ha indicado.

    
respondido por el Null

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