Problema simple de KVL No es tan simple

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Estamos solo por una semana en la primera clase de EE aquí en Uni y ya estoy perplejo. Puedo construir una fuente de alimentación mientras duermo, pero cualquier cosa relacionada con la teoría me pone de cabeza. Ahora, he hecho KVL en el siguiente circuito seis veces, y he estado trabajando en ello durante casi una hora, y algo simplemente no tiene sentido aquí.

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Estoy tratando de encontrar el voltaje en los resistores de 25 ohmios y 10 ohmios, así como la potencia absorbida por los 25 ohmios. Realmente parece que me estoy perdiendo algo extremadamente simple aquí, pero mis cálculos simplemente no están funcionando correctamente.

Así es como me acerqué a KVL la última vez. V3 es la caída de voltaje de la resistencia de 15 ohmios y la señal (según mi entender) no debería importar, ya que se resolverá por sí sola cuando se resuelva. A partir de la parte inferior izquierda:

-20V + V3 + 30V + V1 - V2 = 0

  *simplified*

10V + V3 + V1 = V2

Eso es fácil. Ahora, ya que todos los elementos del circuito están en serie, la corriente debe ser la misma para todos los elementos. Apliqué la ley de ohm de la siguiente manera:

V1 = IR1 = 25I
V2 = IR2 = 10I
V3 = IR3 = 15I

Luciendo bien, reduciéndome a una variable me permite resolver la actual.

10V + 15I + 25I = 10I
10V + 40I = 10I
10V = -30I
-1/3 A = I

Aquí asumo que la corriente fluye en sentido contrario a las agujas del reloj cuando nos acercamos a KVL en el sentido de las agujas del reloj, que es de donde proviene el signo negativo.

Por lo tanto, la búsqueda de voltajes a través de las resistencias debería ser tan fácil como conectar la corriente nuevamente a la ley de Ohm.

V1 = 25(1/3) = 8.333 V
V2 = 10(1/3) = 3.333 V
V3 = 15(1/3) = 5 V

Aquí es donde golpeo un obstáculo. Estos no son correctos de acuerdo con las respuestas en el libro. No sé dónde me voy mal aquí. Este es el último de una serie de problemas de KVL / KCL y no tuve problemas con ninguno de los otros circuitos. Por alguna razón, esta me está desechando.

Si me falta algo muy fundamental aquí, por favor, dímelo. Si mis suposiciones enunciadas arriba están equivocadas, por favor dígamelo. Me gusta pensar que sé bastante sobre temas relacionados con la electricidad, pero esta teoría realmente me hace luchar.

    
pregunta Patrick

2 respuestas

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Su error está en la línea V2 = IR2 = 10I. Eso debería ser V2 = -IR2 = -10I porque has asumido un voltaje opuesto a la dirección de la corriente.

    
respondido por el Nicole Hamilton
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Es por eso que generalmente cuando analizamos circuitos (si somos nosotros los que asignamos polaridades) vamos con la convención de signos pasivos, donde las corrientes fluyen hacia el terminal marcadas como positivas (de esa manera no tenemos que usar signos negativos para Ohm's). ley).

Solo para agregar un poco más a la respuesta aceptada, aquí hay una imagen con las diferentes direcciones que podemos asumir para la corriente y las polaridades y su correspondiente relación de la ley de Ohm:

La mayoría de las veces nos atenemos a la opción (i) o (iv), aunque las otras también funcionan, pero es necesario hacer un seguimiento de las señales.

    
respondido por el Big6

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