Problema de superposición con la conversión \ $ \ Delta \ $ - Y

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Estoy tratando de usar la superposición para resolver el siguiente circuito lineal:

PasoIpasoConsiderécadacomponenteactivocomo:

Pero los resultados son siempre erróneos. El mismo procedimiento en muchos otros circuitos me da las respuestas correctas, pero no esta, por alguna razón oscura.

Por ejemplo, calculando I5

Paso 1

Calcular paralelo $$ RP = \ frac {(R5 + R4) \ cdot R6} {(R5 + R4) + R6} = \ frac {2 \ cdot 1} {2 + 1} = \ frac {2} {3} $$ Calcular serie $$ R_ {tot} = R1 + R3 + RP = 3 + \ frac {2} {3} = \ frac {11} {3} $$ Corriente para el circuito equivalente (corriente R1 y R3) $$ I_ {tot} = \ frac {E1} {R_ {tot}} = \ frac {10} {\ frac {11} {3}} = \ frac {30} {11} A $$ Corriente para R5 $$ I_ {R5} = I_ {tot} \ cdot \ frac {R6} {(R5 + R4) + R6} = \ frac {30} {11} \ cdot \ frac {1} {3} = \ frac { 10} {11} A $$

Paso 2

Lo mismo que en el Paso 1 pero con la mitad del voltaje y el signo opuesto $$ I_ {tot} = \ frac {E3} {R_ {tot}} = \ frac {5} {\ frac {11} {3}} = \ frac {15} {11} A $$ Corriente para R5 $$ I_ {R5} = I_ {tot} \ cdot \ frac {R6} {(R5 + R4) + R6} = \ frac {15} {11} \ cdot \ frac {1} {3} = \ frac { 5} {11} A $$

Paso 3

Calcular paralelo $$ RP = \ frac {(R5 + R4) \ cdot (R3 + R1)} {(R5 + R4) + (R3 + R1)} = \ frac {2 \ cdot 3} {2 + 3} = \ frac {6} {5} $$ Calcular serie $$ R_ {tot} = R6 + RP = 1 + \ frac {6} {5} = \ frac {11} {5} $$ Corriente para el circuito equivalente (corriente R6) $$ I_ {tot} = \ frac {E6} {R_ {tot}} = \ frac {10} {\ frac {11} {5}} = \ frac {50} {11} A $$ Corriente para R5 $$ I_ {R5} = - I_ {tot} \ cdot \ frac {(R3 + R1)} {(R5 + R4) + (R3 + R1)} = - \ frac {50} {11} \ cdot \ frac {3} {5} = - \ frac {30} {11} A $$

Paso 4

Conversión

\ $ \ Delta \ $ - Y En el circuito 3, las resistencias tienen el mismo valor, de modo que la Y equivalente tiene 3 resistencias de valor $$ \ frac {1} {3} $$ Calcular paralelo $$ RP = \ frac {(R1 + RA) \ cdot (R3 + RB)} {(R1 + RA) + (R3 + RB)} = \ frac {\ frac {4} {3} \ cdot \ frac { 7} {3}} {\ frac {4} {3} + \ frac {7} {3}} = \ frac {28} {33} $$ Calcular serie $$ R_ {tot} = RC + RP = 1 + \ frac {28} {33} = \ frac {13} {11} $$ Corriente para rama RA $$ I_ {tot} = A5 \ cdot \ frac {(R3 + RB)} {(R1 + RA) + (R3 + RB)} = 10 \ cdot \ frac {\ frac {7} {3}} {\ frac {4} {3} + \ frac {7} {3}} = \ frac {70} {11} A $$

Entonces I5 debería ser $$ I5 = \ frac {10} {11} - \ frac {5} {11} + \ frac {30} {11} + \ frac {70} {11} = \ frac {105} {11} A $ $

Lo que está mal debido al resultado debe ser $$ \ frac {85} {11} A $$

Lo mismo si considero una rama RB en lugar de RA.

¿Qué pasa con mi procedimiento?

    
pregunta LPs

1 respuesta

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Voy a asumir que pudiste manejar las corrientes correctamente en todos tus circuitos, excepto en el último. Creo que los colocó correctamente y confío bastante en su capacidad para determinar la magnitud y la dirección, en esos casos.

Así que aquí está el último caso del circuito en el que creo que te equivocaste al reunir \ $ R_5 \ $ en tu \ $ \ Delta \ $ - Y conversión. Debe hacer esa conversión de manera diferente, como se muestra aquí:

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Tenga en cuenta que no destruí \ $ R_5 \ $ con una conversión \ $ \ Delta \ $ - Y. En su lugar, elegí convertir los otros \ $ \ Delta \ $ para que \ $ R_5 \ $ se dejara intacto.

En este punto, no nos importa nada acerca de \ $ R_A \ $. Toda la corriente fluye a través de él. Sólo nos importa cómo se divide, después de eso. Aquí, puede ver que las dos ramas son \ $ 1.25 \: \ Omega \ $ y \ $ 1.5 \: \ Omega \ $. Esto significa una proporción \ $ 5: 6 \ $. En otras palabras, \ $ \ frac {5} {11} \ $ ths de la corriente fluirá a través de la rama que contiene \ $ R_5 \ $. Entonces, la corriente en \ $ R_5 \ $ aquí es \ $ \ frac {5} {11} \ cdot 10 \: \ textrm {A} = 4. \ Overline {54} \: \ textrm {A} \ $.

    
respondido por el jonk

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