No puedo averiguar las fuentes de corriente controladas por voltaje

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Estoy tratando de enseñarme a cablear circuitos, pero no sé si obtuve la respuesta correcta para esto. ¿Dónde es un buen lugar para aprender el orden de las operaciones para resolver circuitos? Gracias.

    
pregunta user36289

1 respuesta

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Un método general para resolver circuitos arbitrariamente complejos (lineales) con fuentes arbitrarias es el "análisis nodal". Este es el método en el que se basa SPICE (al menos el análisis lineal).

Se compone aproximadamente de los siguientes pasos

  • Seleccione un nodo arbitrario como referencia (esto es tierra). Si la red consta de N nodos, tenemos voltajes desconocidos N-1, que resolveremos.
  • Reemplace todas las fuentes de voltaje con fuentes de corriente (consulte enlace ) **.
  • Para cada nodo, la corriente total será cero, lo que da una ecuación a cada uno. Ejemplo: Si el nodo 1 (que tiene el voltaje U1) está conectado con la resistencia R12 al nodo 2 y con la resistencia R13 al nodo 3, y tiene una fuente con corriente forzada I1 en el nodo, tenemos (U2 - U1) / R12 + (U3 - U1) / R13 = -I1. En el caso de fuentes controladas, el valor I1 se reemplaza con la expresión apropiada que describe la fuente controlada (por ejemplo, I1 = k1 (U3 - U1)). Tenga en cuenta que aquí, si tenemos una fuente controlada por corriente, es necesario convertirla en una fuente controlada por voltaje (analógica al paso 2). Tenga en cuenta que como cada fuente tiene dos conexiones, se produce dos veces (en diferentes ecuaciones y con signo opuesto).

  • Para cada nodo obtenemos una ecuación de este tipo, que da las ecuaciones N-1. (Para el nodo de tierra no necesitamos una ecuación). Ahora colocamos todas las U en el lado izquierdo y las I (que representan las fuentes de corriente constante conocidas) en el lado izquierdo.

  • El sistema de ecuaciones con ecuaciones N-1 e igualmente muchas incógnitas está sujeto a la resolución de ecuaciones lineales estándar y dará los voltajes desconocidos.

Nota: A diferencia del análisis de malla (que se basa en la suma de voltaje cero en las mallas), este análisis nodal se automatiza fácilmente mediante una computadora. Para una computadora es muy difícil determinar la cantidad correcta de mallas, de ahí la implementación del análisis nodal (en lugar del análisis de malla) en SPICE.

** En caso de que la fuente de voltaje tenga una impedancia de salida cero, no se puede realizar esta conversión. Pero entonces se conoce el potencial de uno de los nodos (la fuente está conectada entre ellos). Por lo tanto tenemos una ecuación y una menos desconocida.

Para obtener más información, consulte enlace .

Su ejemplo tiene tres nodos (0,1 y 2), uno de los cuales está molido (selecciono el nodo entre R1 y R3), (U0 = 0 por definición). Así que obtenemos

nodo 1: (0-U1) / R1 + (U2-U1) / R2 - k U1 = 5A

nodo 2: (U1 - U2) / R2 + (0-U2) / R3 + k U1 = 0

Nota, usé un 0 explícito donde U0 habría sido. Esas son dos ecuaciones para dos incógnitas (U1 y U2) y deberían dar la solución correcta (si no me he equivocado).

    
respondido por el Andreas H.

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