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Cómo encontrar el voltaje y la corriente en el circuito?

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Necesito encontrar el voltaje V(ab) y actual i(0) en el circuito. La tarea debe ser resuelto por la malla de análisis actual.

Así que, ¿Qué trato?

Vamos a notar que hay 3 mallas. Es decir , por medio KVL , puedo escribir 3 ecuaciones y encontrar la corriente. Mi ecuaciones son los siguientes:

$$20x+20(x-y)+30(x-z)=80$$ $$20(y-x)+20y+30(y-z)=80$$ $$30(z-x)+30z+30(z-y)=0$$

$$where\quad x,y,z \quad are \quad currents $$

Después de esto , me pueden encontrar z(que es el actual de derecho de malla) de sistemas de ecuaciones. Y supongo que z es el i(0). Y para encontrar V(ab) , tengo que multiplicar 30 a z. Es mi solución? Si no, ¿cómo resolver este problema?

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azeam Puntos 66

He tratado de resolver este circuito, en el caso general, sin el conocimiento de los valores para las distintas resistencias. Sólo por diversión, por supuesto. He aplicado el Extra-Elemento Teorema (EET, ver https://en.wikipedia.org/wiki/Extra_element_theorem) con un límite aunque, \$V_1=V_2\$. He utilizado las siguientes etiquetas: enter image description here

Lo primero es seleccionar el extra-elemento, el que le molesta o le hacen el análisis más simple si se tratara de abrir el circuito o sustituido por un corto. Aquí, he adoptado \$R_2\$ como el elemento adicional de que me va a quitar (circuito abierto) de la red. A continuación, voy a calcular la tensión de \$V_{ab}\$ sin ella. Este es mi referencia de voltaje, \$V_{ref}\$ y la tensión final de aplicar la OTA se define como

\$V_{ab}=V_{ref}\frac{1+\frac{R_n}{R_2}}{1+\frac{R_d}{R_2}}\$

Si se calcular \$V_{ref}\$ usando superposición, usted tiene

\$V_{ref}=V_1\frac{R_6}{R_6+R_5+R_4||(R_1+R_3)}(1+\frac{R_1+R_3}{R_1+R_3+R_4})\$

La segunda cosa es reducir el voltaje de excitación a 0 V, lo que significa que reemplace ambas fuentes \ $V_1\$ \ $V_2\$ por un corto circuito. A continuación, mira la resistencia ofrecida por \$R_2\$'s de los terminales, de nuevo, a nivel local la aplicación de la OTA con \$R_6\$ como el elemento adicional en este sub-circuito. enter image description here

Usted debe encontrar

\$R_d=(R_5+R_1||(R_3+R_4))\frac{1+\frac{R_3||((R_5||R_1)+R_4)}{R_6}}{1+\frac{R_5+R_4||(R_1+R_3)}{R_6}}\$

La última parte es la de encontrar la resistencia ofrecida por \$R_2\$'s de los terminales cuando la respuesta \$V_{ab}\$ es un valor nulo, lo que implica que \$V_a=V_b\$. El último sketch es aquí enter image description here

Instalar una fuente de corriente de prueba \$I_T\$ que ofrece a través de sus terminales un voltaje de \$V_T\$. \$\frac{V_T}{I_T}\$ es la resistencia que desea. Si usted resolver el circuito correctamente, entonces usted tiene

\$R_n=\frac{R_3(2R_1+R_5)}{2(R_1+R_3)+R_4}\$

El voltaje a través de los terminales \ $a\$ \ $b\$ finalmente se define como:

\$V_{ab}=V_1\frac{R_6}{R_6+R_5+R_4||(R_1+R_3)}(1+\frac{R_1+R_3}{R_1+R_3+R_4})\frac{1+\frac{\frac{R_3(2R_1+R_5)}{2(R_1+R_3)+R_4}}{R_2}}{1+\frac{(R_5+R_1||(R_3+R_4))\frac{1+\frac{R_3||((R_5||R_1)+R_4)}{R_6}}{1+\frac{R_5+R_4||(R_1+R_3)}{R_6}}}{R_2}}\$

Este es un muy feo resultado y se supone que ambas fuentes son iguales a 1 sola inyección cuando la anulación de la respuesta. La hoja de cálculo está aquí enter image description here

mientras que el Mathcad usando los valores numéricos de el boceto original da \ $V_{ab}=53.333\;V\$ \$I=1.777\;A\$

enter image description here

cual es el resultado elegantemente encontrado por jonk ayer. No estoy seguro de que en este caso la OTA es el mejor método, pero en general, la expresión se deriva casi por inspección, excepto para el \$R_n\$ parte que requiere algunos esfuerzos. La OTA es parte de la Rápida Analítica Circuitos de Técnicas (Hechos) que le permiten derivar las funciones de transferencia de forma rápida y obtener resultados en una baja entropía formato. Usted puede tener una mirada en http://cbasso.pagesperso-orange.fr/Downloads/PPTs/Chris%20Basso%20APEC%20seminar%202017.pdf para saber más sobre el tema.

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RelaXNow Puntos 1164

Sí, usted está en el camino correcto.

Esta red también es fácil de resolver a través de la inspección, después de darse cuenta de la simetría. Me di cuenta de que0 en un par de segundos con una calculadora. Se podría comparar las respuestas de los dos métodos.

También puede tomar cualquier conjunto de respuestas y ver si son auto-consistente. Con Vab conocido, todos los otros voltajes conocer de inmediato. Puede utilizar los y las resistencias para ver si su actual cálculos sentido.

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