Supernodo con 2 fuentes de voltaje y 1 fuente de corriente: análisis de voltaje de nodo

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Estoy luchando para definir un súper nodo en este caso. Mi idea inicial fue crear un súper nodo con V1 y V2, pero no estoy seguro de cómo manejar la fuente actual. Hacer KCL en esta configuración significaría que la fuente actual se cancela y se vuelve irrelevante. ¿Es eso correcto?

La otra opción es incluir también la fuente actual en el súper nodo, pero no estoy seguro de cómo lo haría.

Tenga en cuenta que el objetivo del problema es encontrar los voltajes en cada nodo.

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

    
pregunta jeanluc

2 respuestas

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Como señala Photon y ya parecía saberlo, la disposición significa que la fuente actual no tiene impacto. Pero quería agregar un esquema rediseñado para ayudar a enfatizar el hecho. Las fuentes de voltaje ideales tienen impedancia cero. Mirando el esquema redibujado, es bastante fácil ver qué ruta tomará la magnitud actual de la fuente actual: a través de \ $ V_1 \ $ y \ $ V_2 \ $. Y eso significa que no afecta los voltajes en ninguno de los nodos.

Este esquema también enfatiza que realmente solo hay un nodo desconocido, \ $ V_x \ $. Los otros están determinados a partir de eso. Los únicos problemas adicionales son resolver las corrientes en las dos fuentes de voltaje.

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Usando el análisis nodal esto funciona para:

$$ \ begin {align *} \ frac {V_x} {R_3} + I_ {V_2} & = 3 \: \ textrm {A} + \ frac {0 \: \ textrm {V}} {R_3} ~~~ \ por lo tanto ~~~~ V_x = R_3 \ cdot \ left (3 \: \ textrm {A} -I_ {V_2} \ right) \\  \\ \ frac {V_x + 9 \: \ textrm {V}} {R_1} + I_ {V_1} & = I_ {V_2} + \ frac {0 \: \ textrm {V}} {R_1} ~~~ \ por lo tanto ~~~~ V_x = R_1 \ cdot \ left (I_ {V_2} -I_ {V_1} \ right) -9 \: \ textrm {V} \\  \\ \ frac {V_x + 30 \: \ textrm {V}} {R_2} + 3 \: \ textrm {A} & = I_ {V_1} + \ frac {0 \: \ textrm {V}} {R_2} ~ ~~ \ por lo tanto ~~~~ V_x = R_2 \ cdot \ left (I_ {V_1} - 3 \: \ textrm {A} \ right) -30 \: \ textrm {V} \ end {align *} $$

Lo anterior son tres ecuaciones en tres incógnitas que funcionan con \ $ I_ {V_1} = 4.3 \: \ textrm {A} \ $ y \ $ I_ {V_2} = 4.05 \: \ textrm {A} \ $ y \ $ V_x = -10.5 \: \ textrm {V} \ $.

Si tuviera que adivinar lo que sucedería cuando eliminara \ $ I_1 \ $ del circuito, supongo que \ $ I_ {V_1} = 1.3 \: \ textrm {A} \ $ y \ $ I_ { V_2} = 1.05 \: \ textrm {A} \ $ y \ $ V_x = -10.5 \: \ textrm {V} \ $. Lo que mostraría que toda la corriente de \ $ I_1 \ $ pasa por \ $ V_1 \ $ y \ $ V_2 \ $. (Y una solución mostraría que este es, de hecho, el resultado correcto).

    
respondido por el jonk
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Hacer KCL en esta configuración significaría que la fuente actual se cancela y se vuelve irrelevante. ¿Es eso correcto?

Sí, las fuentes de voltaje significan que habrá 30 V entre los terminales de la fuente de corriente, y la presencia o ausencia de la fuente de corriente no cambiará los valores de las corrientes a través de las resistencias o los voltajes en los otros nodos .

    
respondido por el The Photon

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