Pregunta sobre la fuente de tensión de CircuitLab

Question

Estaba teniendo un problema con uno de mis circuitos en CircuitLab, y lo localicé debido a que mis fuentes siempre están activadas, incluso si las desconecto conectándolas a un interruptor abierto. Esto parece ser muy simple, pero no puedo entenderlo.

Aquí hay un circuito simplificado que muestra el comportamiento. Tengo una fuente de voltaje de 5v V! a la izquierda, desconectada de tierra porque el interruptor SW1 está abierto. Tengo una segunda fuente de voltaje de 5v V2 a la derecha, conectada a tierra porque el interruptor SW2 está cerrado.

Al hacer una simulación de CC, yo esperaría que el nodo "off" fuera 0v, y el nodo "on" fuera 5v. Pero ambos son 5v como se muestra en la ventana de simulación. ¿Por qué?

Answer 1

El sistema que has dibujado tiene en realidad una respuesta indeterminada para lo que \$V_{off}\$ es con respecto a la tierra porque está aislado galvánicamente de la tierra.

Tener un circuito abierto perfecto en el sistema es problemático en la forma en que se implementan muchos simuladores de circuitos, por lo que la forma en que esto se maneja a menudo es utilizar una resistencia muy alta (pero finita) para modelar los circuitos abiertos. Con esta resistencia muy alta pero finita, la solución se convierte en \$V_{off} = 5V\$ .

Para probar si CircuitLab utiliza una resistencia alta finita, he construido un circuito "divisor de tensión" con un interruptor abierto y una resistencia muy grande. El simulador de CC me dice que la tensión de salida es 333.33mV lo que significa que \$R_{open} = 5\cdot10^{14} \Omega\$

simular este circuito - Esquema creado con CircuitLab

Answer 2

Con el interruptor 1 abierto, \$V_{off}\$ está flotando. En la teoría de circuitos, esto significa que no tiene una tensión bien definida. En la vida real, significa que el voltaje está determinado por la capacitancia parásita y los campos eléctricos producidos externamente.

No estoy seguro de cómo está implementado CircuitLab, pero sospecho que inicia la simulación con todos los nodos a 0 V por defecto.