¿Debemos tomar el mismo sentido de dirección para la corriente de bucle, como en el sentido de las agujas del reloj, en cada bucle al aplicar KVL a un circuito o podemos tomar diferentes direcciones en diferentes bucles?
Si debemos tomar la misma dirección siempre, explique por qué.
No, no tienen que estar en la misma dirección. Solo necesita recordar qué dirección asumió porque su respuesta final le dirá si la corriente está en la misma dirección que su dirección asumida. Si resuelve la corriente y obtiene una respuesta positiva, significa que su corriente asumida está en la misma dirección que la corriente real. Si resuelves la corriente y obtienes una respuesta negativa, significa que la corriente real está en la dirección opuesta a la que asumiste.
Supongo que esta pregunta está en el contexto del análisis de malla y, en particular, en aquellos casos en los que circulan dos corrientes de bucle a través de un elemento de circuito.
Uno no necesita elegir la misma orientación (hacia la derecha o hacia la izquierda) para cada malla.
La regla importante a recordar es la convención de signos pasivos .
Habiendo elegido una polaridad de referencia para la tensión a través de un elemento del circuito, si una corriente de malla ingresa en el terminal etiquetado positivo, la contribución a la tensión es positiva, de lo contrario es negativa.
Por ejemplo, considere el siguiente circuito:
Para la polaridad de referencia elegida para el voltaje en \ $ R_2 \ $, escribiríamos
$$ V_ {R2} = \ left (I_1 - I_2 \ right) \ cdot22 \ mathrm \ Omega $$
desde \ $ I_1 \ $ ingresa al terminal con etiqueta positiva mientras que \ $ I_2 \ $ ingresa al terminal con etiqueta negativa.
Ahora, sea \ $ I'_2 \ $ una corriente de malla en sentido contrario a las agujas del reloj en el Loop 2, es decir, \ $ I'_2 = -I_2 \ $. Entonces escribiríamos
$$ V_ {R2} = \ left (I_1 + I'_2 \ right) \ cdot22 \ mathrm \ Omega $$
ya que ambas corrientes de malla entran en el terminal etiquetado positivo.
Como ejercicio, escribamos las ecuaciones KVL para las dos mallas para las corrientes de malla como se dibuja:
Para Loop 1:
$$ I_1 \ cdot 47 \ mathrm \ Omega + \ left (I_1 - I_2 \ right) \ cdot22 \ mathrm \ Omega - 10 \ mathrm V = 0 $$
y Loop 2:
$$ I_2 \ cdot 82 \ mathrm \ Omega + 5 \ mathrm V - \ left (I_1 - I_2 \ right) \ cdot22 \ mathrm \ Omega = 0 $$
Ahora, en términos de \ $ I'_2 \ $, las ecuaciones se convierten en:
$$ I_1 \ cdot 47 \ mathrm \ Omega + \ left (I_1 + I'_2 \ right) \ cdot22 \ mathrm \ Omega - 10 \ mathrm V = 0 $$
$$ - I'_2 \ cdot 82 \ mathrm \ Omega + 5 \ mathrm V - \ left (I_1 + I'_2 \ right) \ cdot22 \ mathrm \ Omega = 0 $$
En cualquier caso, obtenemos el mismo sistema de ecuaciones.
$$ 69 \ cdot I_1 - 22 \ cdot I_2 = 10 = 69 \ cdot I_1 + 22 \ cdot I'_2 $$
$$ 22 \ cdot I_1 - 104 \ cdot I_2 = 5 = 22 \ cdot I_1 + 104 \ cdot I'_2 $$
desde \ $ I'_2 = - I_2 \ $.
Para comenzar el análisis por KVL es necesario proporcionar referencias de voltaje. Esto es lo que debe mantenerse constante a lo largo del análisis. Las referencias de voltaje, permiten establecer los signos de cada término en la ecuación de KVL.
Una vez planteada la ecuación de equilibrio, cada término se puede analizar de acuerdo con la relación de voltaje-corriente correspondiente. En este paso, la dirección elegida para la corriente puede cambiar el signo del término, de acuerdo con la Ley de Ohm.
Definitivamente, no importa la dirección asignada a la corriente de cada bucle, siempre que se mantenga durante todo el análisis. Después de obtener los resultados, debemos interpretar el signo de ellos, de acuerdo con el voltaje y las referencias actuales.
No. KVL básicamente significa que la integral de bucle cerrado alrededor de cualquier bucle para campos eléctricos invariantes en el tiempo debe ser cero. Elige cualquier dirección.
Puede atravesar un elemento compartido entre varios bucles en diferentes direcciones para cada bucle.
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