analizando un circuito con diodos

Sus opciones 2. y 3. no son válidas, porque el voltaje en el diodo de apagado no es negativo.

Para que su diodo ideal esté APAGADO, debe tener un voltaje negativo y corriente cero, mientras que debe tener una corriente positiva y un voltaje cero cuando está ENCENDIDO. Siempre revise estas 2 condiciones.

Estás diciendo que tu diodo ideal tiene corriente cero y voltaje cero, que no es ninguno de sus 2 estados disponibles cuando estás analizando tu circuito.

(Tenga en cuenta que esto es teóricamente estricto (como deberíamos ser al analizar un circuito de componentes ideales). Prácticamente su diodo puede tener V = 0, I = 0, pero no es muy útil cuando estás analizando tu circuito)

Todos los diodos estarán encendidos. Tus condiciones 2 y 3 son falsas. ¿Cómo 2 conducen y 3 no conducen, y viceversa? Los diodos están en paralelo.

Para este problema, la mejor manera de abordar es acortar todos los diodos y calcular la corriente en todas las rutas. Si obtiene un resultado con -ve actual, puede inferir que, el diodo en esa ruta en particular tiene polarización inversa.

Pero en este caso, se obtiene una corriente positiva en todos los recorridos al calcular en condiciones de cortocircuito. Por lo tanto, todos los diodos deben estar, como se supone, polarizados hacia adelante.

Y, sí, el voltaje de salida será de 16V.

Todos los diodos están "encendidos". Suponiendo que estos son diodos de silicio, entonces la caída de voltaje en cualquier diodo sigue una función exponencial. Como regla general, puede estimar este voltaje en aproximadamente 0,7 voltios para un diodo pn de silicio cuando la corriente varía de aproximadamente 0,1 miliamperios a 10 miliamperios. Esto es lo que quieren decir con "caída hacia adelante". Es de aproximadamente 0,3 voltios para un diodo Schottky de silicio o un diodo pn de germanio. Dado que puede haber 16-12 = 4 voltios en los tres diodos, los diodos estarán en polarización y conducta hacia adelante. Ahora, cualquier corriente que esté en D1 se dividirá y será compartida por D2 y D3. Por lo tanto, la tensión en D2 y D3 será ligeramente menor que en D1. Pero aproximadamente, D1 tendrá 0.7 voltios de caída y D2 y D3 tendrán 0.7 voltios de caída. La caída neta es de 1,4 voltios. El terminal de salida debe ser 16-1.4 voltios más bajo en potencial eléctrico, por lo que la salida será de aproximadamente 14.6 voltios. Como ahora tenemos una estimación de este voltaje, podemos encontrar la corriente en la resistencia. Es (14.6-12) /4700=0.55 miliamperios. Nuestra suposición anterior sobre la corriente de diodo es válida y las estimaciones anteriores serán precisas. Por último, ningún diodo puede estar realmente apagado mientras la fuente de voltaje más bajo sea inferior a 16 voltios. Algunas personas argumentarán que "en" significa "corriente apreciable". Entonces "on" versus "off" es una cuestión de afirmación. Pero definitivamente es actual si hay una diferencia de potencial positiva como se muestra.

Parece que estamos hablando de un diodo ideal, que es una abstracción matemática. La pregunta es: ¿en qué estado se encuentra ese diodo a cero voltios? Me gustaría suponer que está indefinido. Debido a las fuentes de voltaje, no hay duda de que D1 está activado. La pregunta entonces es: ¿cuál de D2 y D3 se enciende primero? Supongamos que D2 se enciende primero y tiene una caída de cero voltios en él. Cero voltios en D3 lo mantiene en un estado indeterminado en el que no sabe si está encendido o apagado. Si colocara una resistencia en cualquiera de las piernas para medir la corriente en esa pierna, alteraría la corriente en esa pierna para asegurarse de que el diodo en esa pierna permanezca apagado. Si coloca una resistencia idéntica en ambas patas, aún no podrá predecir qué diodo se enciende primero, ni tampoco podría decirlo después del hecho porque la tensión en la unión de las dos resistencias sensoras aumentará lo suficiente como para girar instantáneamente. en el otro diodo. (¿El principio de incertidumbre de Heisenberg?) La conclusión es que usted está seguro de que al menos uno de ellos le está dando cero voltios y eso es todo lo que le importa. O si le importa, podría decir que todos los diodos ideales son idénticos, por lo tanto tienen un tiempo de encendido idéntico y ambos se encenderán simultáneamente, lo que dará como resultado cero voltios y los pondrá a ambos en un estado indeterminado, lo que entra en conflicto con el hecho de al menos uno tiene que estar encendido. Entonces, si cambio de opinión, cero voltios es un estado activado en lugar de indeterminado como asumí al principio, entonces el único estado que puede existir es que los tres diodos estén encendidos y los otros dos estados no sean válidos. ¿Y cuántos ángeles pueden bailar en la punta de un alfiler ideal?