Estoy aprendiendo algo de electrónica básica, y estoy usando un viejo libro de texto (Basic Electronics for Scientists, Brophy, 1966) para envolver mi cabeza en torno a algunos aspectos fundamentales.
En este momento, estoy mirando potenciómetros, y estoy tratando de entender un circuito en particular en el libro de texto (he incluido una foto del diagrama del circuito). El potenciómetro tiene un circuito secundario, que está conectado a un amperímetro y una fuente de tensión de referencia. El libro de texto sugiere que la resistencia variable Ra debe ajustarse de modo que la corriente que pasa a través del amperímetro etiquetado M1 sea igual a cero. Sin embargo, no puedo ver cómo esto es posible dada la orientación de la fuente de voltaje de referencia Vs, tanto conceptualmente como usando las leyes de voltaje / corriente de Kirchhoff.
¿Puede alguien decirme de un vistazo si el libro está mal impreso y si se supone que los terminales en Vs se intercambiarán al revés? Si es un error de imprenta simple, entonces puedo entender cómo debería funcionar todo. Si no se trata de una errata, realmente me gustaría recibir algunos comentarios sobre mi trabajo: mi análisis KVL del circuito (que proporcionaré).
Editar:Todavíanoestoy100%segurodeentendercómofuncionaesto.Estoyconsiderandoelejemplosimplificadoacontinuación.HecondensadoRaytodaslasresistenciasdelaserieenunaresistenciaúnica(variable),aunquehedejadoRs.Porfavor,disculpemiterribleboceto:
Entonces, mi pregunta es: ¿en qué condiciones I3 puede ser cero alguna vez? Aquí está mi análisis del problema:
Primero, consideremos el bucle abcd. Esto produce la siguiente ecuación (KVL):
\ $ V - I R_1 - I_2 R_ {S} = 0 \ $
A continuación, considere el bucle abef, que produce:
\ $ V - I R_ {1} + V_ {s} = 0 \ $
Finalmente, considere la corriente en el cruce c:
\ $ I = I_2 + I_3 \ $
Puedo sustituir esta expresión por I en mis dos ecuaciones KVL. Esto me da:
\ $ V - (I_2 + I_3) R_1 - I_2 R_ {S} = 0 \ $
\ $ V - (I_2 + I_3) R_ {1} + V_ {s} = 0 \ $
Ahora puedo reorganizar estas dos ecuaciones al colocar los voltajes en el lado izquierdo, dando como resultado:
\ $ V = (I_2 + I_3) R_1 + I_2 R_ {S} \ $
\ $ V + V_ {s} = (I_2 + I_3) R_ {1} \ $
Reorganizando la segunda expresión para los rendimientos de I2:
\ $ \ frac {(V + V_S) - R_1 I_3} {R_1} = I_2 \ $
Y sustituir este valor por I2 en la expresión V = ... me da una ecuación un tanto desordenada:
\ $ V = (\ frac {(V + V_S) - R_1 I_3} {R_1} + I_3) R_1 + \ frac {(V + V_S) - R_1 I_3} {R_1} R_ {S} \ $
Expandir esto (me saltaré algunos pasos) me da:
\ $ 0 = V_S + \ frac {R_S} {R_1} V + \ frac {R_S} {R_1} V_S - R_SI_3 \ $
Finalmente, reorganizar para I3 me da mi última expresión:
\ $ I_3 = \ frac {1} {R_S} V_S + \ frac {1} {R_1} (V + V_S) \ $
Claramente, cada término en el lado derecho de esta ecuación es positivo, y ni V ni VS pueden ser negativos, porque (con suerte) tengo en cuenta su polaridad cuando inicialmente establezco mis ecuaciones simultáneas. Entonces, ¿qué me estoy perdiendo? ¿Cómo puede I3 ser igual a cero? Al principio pensé que agregar un voltaje desconocido en las resistencias de la serie cambiaría algo, pero después de volver a echar un vistazo, me di cuenta de que todavía no entiendo el problema.
Cualquier ayuda es muy apreciada. ¡Gracias por su tiempo ya!