Buscar corriente al cortocircuitar los terminales

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Estoy trabajando con el circuito que se muestra a continuación.

Estoy teniendo problemas con la situación en la que: si se conecta un cortocircuito entre los terminales A y B. ¿qué corriente fluiría a través del cortocircuito en la dirección, de A a B?

Estoy confundido acerca de esta pregunta. Pensé que sería 2.7 x 10 ^ -3 A (de la fuente actual), sin embargo, esto es incorrecto.

A partir de este circuito, también encontré que el voltaje de circuito abierto (VAB) cuando V1 está actuando solo es de 2.92V. Y que el voltaje de circuito abierto cuando I3 está actuando solo es de 9.45V. El voltaje de circuito abierto cuando ambas fuentes actúan es de 12.4V. Y finalmente, calculé que la resistencia de Thevenin entre A y B es 3.50E + 3. (Estas respuestas son aproximadas, como me pidieron que las diera a 3SF). No estoy seguro de que estos cálculos anteriores ayuden a responder la pregunta sobre la que estoy confundido.

Le agradecería mucho si pudiera explicarme esto.

Muchas gracias por su tiempo y ayuda.

    
pregunta Michel

3 respuestas

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Aplicar una conversión de fuente a la fuente de voltaje V1 facilitará el trabajo.
Una fuente de voltaje V en serie con una resistencia R se puede reemplazar (a través de sus dos terminales) con una fuente de corriente de valor V / R con una resistencia R en paralelo con ella.
La prueba de este resultado se puede encontrar en línea en fuentes como this .
Después de realizar dicha conversión, la corriente de cortocircuito será la suma de las dos fuentes e independiente de R2.

    
respondido por el ijuneja
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Sugerencia 1) La instalación de un cortocircuito en los nodos A y B coloca una resistencia de cero ohmios en paralelo con la resistencia R2, que elimina (elimina) R2 del circuito de manera efectiva:

$$ R_ {EQ} = R2 \, || \, 0 \, \ Omega = \ frac {R2 \ cdot 0 \, \ Omega} {R2 + 0 \, \ Omega} = 0 \, \ Omega $$

Entonces, vuelva a dibujar el circuito con el cortocircuito instalado entre los nodos A y B, y con la resistencia R2 eliminada.

Sugerencia 2) Después de instalar el cortocircuito entre los nodos A y B, por inspección, sabemos que el voltaje en el nodo 'A' (relativo al potencial de referencia en el nodo 'B') debe ser cero voltios, es decir, \ $ V_ {AB} = 0 \, V \ $. En otras palabras, el voltaje en la fuente de corriente I3 es cero voltios. (n.b. Una fuente de corriente ideal es un modelo matemático, y el voltaje a través de una fuente de corriente ideal puede variar de cero voltios a infinitos voltios).

Sugerencia 3) De la Ley de la corriente de Kirchhoff (KCL) sabemos que la suma de todas las corrientes que ingresan al nodo 'A' debe ser igual a la suma de todas las corrientes que salen del nodo 'A'. O alternativamente, la suma de todas las corrientes que entran y salen del nodo A debe ser igual a cero.

$$ \ Sigma (corrientes \; entrando \; A) = \ Sigma (corrientes \; saliendo \; A) \\ \ Rightarrow \ Sigma (corrientes \; @ \; A) = 0 $$

Con AB en corto, vemos por inspección que el voltaje en el nodo A es de cero voltios, es decir, \ $ V_ {AB} = 0 \, V \ $. Por lo tanto, la polaridad de voltaje a través del resistor R1 es tal que una corriente \ $ I_ {R_1} \ $ fluye desde la fuente de voltaje V1, a través de R1, y hacia el nodo A. Puede usar la Ley de Ohm para calcular el valor de la corriente \ $ I_ { R_1} \ $. La corriente producida por la fuente de corriente I3 también fluye hacia el nodo A. Y, según KCL, la suma de las corrientes que fluyen hacia el nodo A debe ser igual a la suma de las corrientes que fluyen desde el nodo A, a través del cortocircuito, y hacia el nodo B, $ \ por lo tanto I_ {R_1} + I3 = I_ {AB} \ $.

Sugerencia 4) Circuito equivalente de Thevenin. En su circuito original con R2 instalado y AB abierto, deje que la corriente \ $ I_ {R_1} \ $ fluya desde V1, a través de R1, hasta el nodo A. Además, deje que la corriente \ $ I_ {R_2} \ $ fluya desde el nodo A, a través de R2, en el nodo B. Encuentre \ $ R_ {TH} \ $ abriendo AB, apagando todas las fuentes independientes (V1 = 0V, I3 = 0A) y calculando la resistencia equivalente a través de AB:

$$ R_ {TH} = R1 \, || \, R2 = \ frac {R1 \ cdot R2} {R1 + R2} $$

Encuentre \ $ V_ {TH} \ $ aplicando el análisis nodal (KCL) en el nodo A con AB abierto:

$$ \ Sigma (corrientes \; entrando \; A) = \ Sigma (corrientes \; saliendo \; A) \\ \ Rightarrow I_ {R_1} + I3 = I_ {R_2} \\ \ Rightarrow \ frac {V_ {R_1}} {R1} + I3 = \ frac {V_ {R_2}} {R2} \\ \ Rightarrow \ frac {V1-V_ {AB}} {R1} + I3 = \ frac {V_ {AB}} {R2} $$

Observando que \ $ V_ {TH} = V_ {AB} \ $ con AB abierto, resuelva para \ $ V_ {AB} \ $. Después de resolver \ $ R_ {TH} \ $ y \ $ V_ {TH} \ $, coloque un corto en AB y calcule la corriente a través del corto, \ $ I_ {AB} = V_ {TH} / R_ {TH} \ $.

    
respondido por el Jim Fischer
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Sin la fuente actual, sería 0.83333mA. Con la fuente de corriente, ya que está cortocircuitada, no habrá corriente desde ella. Por lo tanto, la corriente a través de R1 se mantiene en 0.833 mA.

V = IR, R = 0, por lo que la fuente de corriente se daña a sí misma al intentar proporcionar una corriente infinita. Sin embargo, en realidad, la corriente se controla mediante la diferencia de potencial en una resistencia, por lo que la corriente se reducirá muy cerca de cero y seguirá manteniendo la diferencia de potencial requerida en la resistencia de detección.

    
respondido por el Indraneel

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