Finden eines Stroms durch Superpositionssatz und einen Stromteiler

Ich möchte finden ich S für die folgende Schaltung unter Verwendung des Superpositionssatzes. Zuerst nulle ich die Stromquelle, was mich mit einer Schaltung zurücklässt, deren Widerstände reduziert werden können, was uns gibt

R T = ( 5 + 10 ) ∥ 5 = 3,75 Ω

Daraus ergibt sich nach dem Ohmschen Gesetz der Strom ich 1 = 10 R T ≈ 2.67 A

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Meine erste Frage hier bezieht sich auf die passive Konfiguration in Bezug auf Strom und Spannung. Die passive Konfiguration liegt vor, wenn die aktuelle Referenzrichtung in die positive Referenz der Spannung eintritt (wie in unserem Bild). In diesem Fall haben wir das Ohmsche Gesetz als v = ich R .

Aber wenn die aktuelle Referenzrichtung in die negative Referenz der Spannung eintritt, wird das Ohmsche Gesetz v = − ich R .

Das heißt also wenn ich 1 geht in die gleiche Richtung wie ich S in der Figur, ich 1 positiv ist (nach meinen Berechnungen). Allerdings schreibt das Lehrbuch ich 1 = − 2.67 Ω .

Gibt es für die oben erklärte Regel eine Ausnahme von Quellen, oder habe ich die Konsequenz der passiven Konfiguration auf das Ohmsche Gesetz falsch verstanden?

Der nächste zu lösende Schritt ich S ist es, die Spannungsquelle zu nullen, was uns eine Schaltung gibt, die wie die folgende Abbildung aussieht.

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Warum wird der Strom durch die 5 Ω Widerstand wird 0 A ?

Lehrbuch gibt uns ich 2 = − 0,67 A , die nach dem Stromteilungsprinzip berechnet werden kann 10 Ω Und 5 Ω Widerstände, die anscheinend parallel sind (ich sehe es nicht, angesichts der 5 Ω Widerstand).

Antworten (1)

Ich bin mir nicht sicher, was mit "passiver Konfiguration" gemeint ist, aber der von der Spannungsquelle gelieferte Strom ist der Richtung von entgegengesetzt ich S . Das ist weil

In einer Single-Source-Schaltung fließt die Richtung des positiven Stroms aus dem positiven Anschluss einer Spannungsquelle. In einer Schaltung mit mehreren Quellen ist diese Bedingung jedoch möglicherweise nicht gültig.

Sie verwenden Superposition, also für die Analyse von ich 1 Sie haben eine Single-Source-Schaltung. Da der Strom von der Spannungsquelle in die entgegengesetzte Richtung geht ich S , ich S ist negativ.

Für den Fall, dass die Spannungsquelle ausgeschaltet ist, wird der Strom durch die (obere) 5 Ω Widerstand ist Null, weil er durch die Spannungsquelle kurzgeschlossen ist ( v 1 Und v 2 sind derselbe Knoten). Sie können diese beiden Pfade als Stromteiler mit dem kurzgeschlossenen Pfad als a betrachten 0 Ω Widerstand - wenn der Strom, der in die beiden Pfade eintritt, ist ich , dann ist der Strom durch den kurzgeschlossenen Pfad

5 Ω 5 Ω + 0 Ω ich = ich

Alternativ kann der Strom durch die 5 Ω Weg ist

0 Ω 5 Ω + 0 Ω ich = 0

Mit anderen Worten, der gesamte Strom fließt durch den kurzgeschlossenen Pfad und nichts davon durch den 5 Ω Widerstand. Das bedeutet, dass Sie das Obermaterial ignorieren können 5 Ω Widerstand, da er keine Auswirkung auf die Schaltung hat (es fließt kein Strom und es liegt keine Spannung an). Ohne das 5 Ω Widerstand, sollten Sie sehen, dass es nur zwei Widerstände gibt und der gewünschte Strom leicht mit einem Stromteiler gelöst werden kann, wie Sie gesagt haben.

Ich denke, das OP bedeutet passive Zeichenkonvention mit "passiver Konfiguration".
Wow, das war wirklich hilfreich. Ich denke jedoch an eine Sache. Im ersten Teil dieses Beitrags habe ich die Stromquelle auf Null gesetzt, und ich kann sehen, dass die niedriger ist 5 Ω Widerstand ist in Reihe mit dem 10 Ω Widerstand. Aber ich bin mir ein wenig unsicher, dass der reduzierte Widerstand 15 Ω ist parallel zur Spitze 5 Ω Widerstand. Der Grund, warum ich unsicher bin, ist, dass zwischen den beiden Widerständen eine Spannungsquelle vorhanden ist. Kann ich immer zwei Widerstände kombinieren, zwischen denen eine Spannungsquelle liegt? (Sorry falls das eine blöde Frage ist)
@B.Lee Keine Notwendigkeit, sich zu entschuldigen. Der 15 Ω Der reduzierte Widerstand liegt parallel zum oberen 5 Ω Widerstand, weil ihre beiden Anschlüsse mit denselben Knoten verbunden sind, v 1 Und v 2 . Solange die beiden Anschlüsse eines beliebigen Geräts mit zwei Anschlüssen (Widerstand, Kondensator usw.) mit den beiden Anschlüssen eines anderen Geräts mit zwei Anschlüssen verbunden sind, sind sie parallel (unabhängig davon, ob sich eine Spannungsquelle, eine Stromquelle usw. dazwischen befindet). sie oder nicht). Zum Beispiel in der ursprünglichen Schaltung die 10 Ω Widerstand ist parallel zur Stromquelle, weil beide verbunden sind v 2 und Boden.
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