¿Tensión total hacia la carga?

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¿Cuál sería el voltaje resultante en un circuito de CC como este?

Dondehaytresfuentesdevoltaje,parecequedosestánenparalelo(20V,5V)fuenteopuestade15V¿Entonceselvoltajetotalsería(20V+5V-15V?)

Aquíestáelcircuitosimilarperoconunacargaqueestáa2Ohmios:

V1 + V2 están juntos en oposición a V3, ¿correcto?

    
pregunta Pupil

1 respuesta

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La forma en que presentas el circuito en tu pregunta es muy difícil de seguir. Aquí están los mismos circuitos dibujados de una manera más lógica. Es útil tomarse un tiempo dibujar los circuitos de una manera que sea más fácil de interpretar para otros.

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Observe que V1 y V2 no están estrictamente en paralelo. Los diodos los aíslan unos de otros.

El circuito sin carga es un poco confuso de resolver si está pensando en los componentes ideales. ¿Qué sucede con las fuentes de voltaje ideales cuando se conectan entre sí? Las infinidades están involucradas. Y no nos acerca a comprender lo que realmente está sucediendo.

Afortunadamente, los componentes no ideales en el mundo real hacen esto un poco más fácil. Sabemos de inmediato que D1 no conducirá. Cualquiera que sea el voltaje en el cátodo de D1, será mayor que 5V. Así que podemos ignorar V2 y D1 en ambas versiones del circuito.

El ánodo de D2 es 20V, que es mayor que los 15V de V3, por lo que D2 conducirá. Justo en el cátodo de D2 será 20V menos la caída hacia adelante. Sin duda, será más que 15V de V3, por lo que la corriente fluirá hacia V3. En el circuito sin carga, ocurrirá una de tres cosas.

1) Si V1 y V3 son lo suficientemente rígidos, ambos mantienen sus respectivos voltajes. La corriente de salida de V1 y D2 aumentará hasta que la resistencia natural del cable físico que conecta D2 a V3 proporcione la caída de voltaje necesaria de acuerdo con la Ley de Ohm. Así que el voltaje en ese cable será realmente una función lineal a lo largo de su longitud. Físicamente más cerca de V1, el voltaje estará más cerca de 20V. Físicamente más cerca de V3 estará más cerca de 15V.

2) Si V1 es "más rígido" que V3, el flujo de corriente hacia V3 elevará su voltaje para estar más cerca de V1. En ese caso, el voltaje a lo largo del cable será más cercano a 20V. En una batería del mundo real, esto podría hacer explotar V3.

3) Si V3 es "más rígido" que V1, el consumo de corriente de V1 hará que el voltaje de V1 caiga. En ese caso, el voltaje a lo largo del cable será más cercano a 15V.

El circuito con la resistencia de 2 Ohm es un poco más fácil. Suponiendo que las fuentes de voltaje sean adecuadas, el lado izquierdo de la resistencia tendrá aproximadamente 20 V menos la caída del diodo. El lado derecho de la resistencia será de 15V.

EDITAR: Según la discusión en los comentarios, parece que estás tratando de encontrar una manera de hacer que V1 y V3 se cancelen mutuamente para que V2 domine. Ya que no ha explicado exactamente por qué está haciendo esto, adoptaré un enfoque académico sin tener en cuenta las implicaciones prácticas.

Las fuentes de voltaje se cancelarán entre sí si están en serie y en polaridad opuesta entre sí. Y no comparten un voltaje de referencia común de ningún tipo . Por lo tanto, para hacer que V1 cancele V3 y permita que V2 domine, simplemente debería hacer lo siguiente. Observe la orientación de V3 con respecto a V1.

simular este circuito

    
respondido por el Dan Laks

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