Voltaje del diodo y KVL

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Supongamos que quiero saber la polarización del diodo, ¿cómo se vería KVL cuando se aplica en este circuito, suponiendo que el diodo está apagado? (Supongamos que Vin = 10V)

Lo que haría es: si el diodo está apagado, la corriente debería fluir (o intentar fluir) de derecha a izquierda en el diodo, por lo que el lado derecho del diodo debe tener un potencial más alto que el izquierdo. La aplicación de KVL desde la batería en sentido contrario a las manecillas del reloj llevaría a -Vin-Vd = 0, Vd = -Vin, Vd = -10V y el diodo está de hecho APAGADO. Pero sé que esa no es la respuesta correcta ... ¿Cuál es el error que estoy cometiendo?

    
pregunta João Pedro

2 respuestas

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Si el diodo está apagado ...

No hablamos de diodos como "on" o "off". Normalmente hablamos de ellos como conducción o no. Para conducir el diodo debe estar "polarizado hacia delante". Eso significa que el ánodo (lado izquierdo de su diagrama) debe tener un potencial más alto que el cátodo (lado derecho de su diagrama).

  

... la corriente debería fluir (o intentar fluir) de derecha a izquierda en el diodo,

No. La convención es que la corriente fluye de la batería + a la batería -. Esto es en el sentido de las agujas del reloj en su diagrama y de izquierda a derecha en el diodo. El símbolo del diodo es en realidad una flecha que muestra la dirección del flujo de corriente. (La convención se estableció mucho antes del descubrimiento del electrón. Mantenemos la convención, pero tenemos en mente que el flujo de electrones es de negativo a positivo).

  

... por lo que el lado derecho del diodo debe tener un potencial más alto que el izquierdo.

No. Como se indicó anteriormente, para que el diodo lo conduzca debe estar sesgado hacia adelante. El ánodo (izquierda) debe tener un mayor potencial que el cátodo (derecha).

  

La aplicación de KVL desde la batería en el sentido contrario a las agujas del reloj llevaría a -Vin-Vd = 0, Vd = -Vin, Vd = -10V y, de hecho, el diodo está apagado. Pero sé que esa no es la respuesta correcta ... ¿Cuál es el error que estoy cometiendo?

  • La Ley de Voltaje de Kirchoffs o KVL, establece que "en cualquier red de bucle cerrado, el voltaje total alrededor del bucle es igual a la suma de todas las caídas de voltaje dentro del mismo bucle" que también es igual a cero.

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Quieres ir en sentido contrario a las agujas del reloj, por lo que \ $ -V_ {IN} -V_R - V_D = 0 \ $. Tenga en cuenta que las flechas apuntan a un potencial más alto, por lo que si el signo de Vd es positivo, el diodo tendrá polarización inversa.

Podemos volver a escribir lo anterior como \ $ V_ {IN} = -V_R - V_D \ $. De esto podemos ver que la caída de voltaje de \ $ V_R \ $ y \ $ V_D \ $ es opuesta a la de las flechas en el esquema. Por lo tanto, D está sesgado hacia adelante, es conductor y la corriente fluirá a través de R.

    
respondido por el Transistor
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¿Cuál es el error que estoy cometiendo?

Cuando asume que el diodo (ideal) está apagado, está estipulando que hay una corriente de cero a través, un diodo ideal que está apagado es un circuito abierto .

Cuando resuelves el voltaje a través del diodo usando KVL, escribes:

$$ V_d = V_ {in} - V_ {out} = V_ {in} = 10V $$

es decir, el voltaje a través de la resistencia debe ser cero ya que no hay corriente a través.

Pero esto es una contradicción ya que, para un diodo ideal, no puede haber voltaje positivo en todo.

Por lo tanto, concluye que el diodo no está apagado. Resuelva el circuito para una tensión de diodo cero y luego, para asegurarse, verifique que la corriente del diodo sea positiva .

    
respondido por el Alfred Centauri

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