Strom durch einen Kurzschluss in der Wheatstone Bridge-Konfiguration

Die Aufgabe bestand darin, einen Teil einer Schaltung durch einen entsprechenden Norton-Generator zu ersetzen. Um den Strom des Generators zu berechnen, musste ich den Strom berechnen, der durch die kurzgeschlossenen Knoten 1 und 2 fließt, wie unten abgebildet:

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Es gibt ein paar Dinge, die ich nicht verstehe.

Schauen wir uns zuerst den Knoten 3 an. Der Strom I fließt hinein und die Ströme durch R4 und R1 gehen hinaus. Dann fließen diese beiden Ströme jeweils in die Knoten 1 und 2. Aber wenn es einen Kurzschluss zwischen 1 und 2 gibt, haben die Ströme die Möglichkeit, durch den Pfad mit dem geringsten Widerstand zu gehen, kurzzuschließen und R5 und R3 vollständig zu vermeiden. In diesem Fall ist der Strom durch den Kurzschluss die Differenz zwischen ihnen, da sie eine entgegengesetzte Richtung haben. Der Strom durch R4 und R1 kann berechnet werden, indem ein Stromteiler berücksichtigt wird, dh durch Kombinieren der Kirchhoffschen Gesetze. Laut meinem Lehrbuch wäre dies jedoch nicht die Lösung des Problems.

Eine andere Sache, die ich nicht verstehe, ist, wenn Ströme überhaupt nicht durch R5 und R3 fließen, müssen sie dorthin zurückkehren, wo sie herkamen, Knoten 3, aber dieser Strom würde mit einem der idealen Generatoren kollidieren. Ich habe das Gefühl, dass die ideale Stromquelle sie dazu bringt, auch zu R5 und R3 zu gehen und durch die andere Seite, Knoten 4, zu kommen.

Meine Frage ist: Wie hoch ist der Strom durch die kurzgeschlossenen Knoten 1 und 2?

Antworten (1)

Erstens: Natürlich fließt Strom durch R3 und/oder R5. Sie - und sonst nichts - verbinden sich mit einem Ende einer Stromquelle. Da es Strom liefert, muss es irgendwo fließen, und das bedeutet entweder R3 oder R5 oder beides.

Zweitens: Zeichnen Sie die Schaltung neu, wobei die Knoten 1 und 2 kurzgeschlossen sind. Können Sie sehen, dass R1 und R4 jetzt parallel sind? Dasselbe gilt für R3 und R5. Dadurch können Sie eine viel einfachere Schaltung zeichnen. Sie können jetzt die Spannung zwischen Knoten 3 und Knoten 1/2 berechnen - dito Knoten 4.

An diesem Punkt kennen Sie die Spannung an jedem Widerstand, also den Strom durch jeden. (Überprüfen Sie Ihre Mathematik: Die Ströme R1 und R4 müssen sich zu 20 mA summieren, ebenso R3 und R5).

Und nachdem Sie diese berechnet haben, können Sie wahrscheinlich sehen, wie Sie die Antwort auf Ihre Frage berechnen können.

Heute haben ich und meine Kollegen Ihre Antwort erneut überprüft und es geschafft, das Problem richtig zu lösen! Ich habe auch gelernt, dass ein Kurzschluss nicht bedeutet, dass der gesamte Strom durch ihn fließt. Herr, vielen Dank für Ihre Hilfe.
Und danke für die Mühe. Ich wollte nicht zu viel verraten - sonst wäre für dich kein Erfolg mehr übrig, und das hätte dir nicht weitergeholfen. (Zu viele Danksagungen in Kommentaren sind verpönt, aber nur dieses eine Mal...)
Strom durch einen Kurzschluss in der Wheatstone Bridge-Konfiguration
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