Нахождение тока по теореме суперпозиции и делителю тока

я хотел бы найти я с для следующей схемы, используя теорему о суперпозиции. Сначала я обнуляю источник тока, что оставляет мне цепь, сопротивление которой можно уменьшить, что дает нам

р т "=" ( 5 + 10 ) 5 "=" 3,75 Ом

Это, в соответствии с законом Ома, дает нам ток я 1 "=" 10 р т 2,67 А

введите описание изображения здесь


Мой первый вопрос здесь о пассивной конфигурации относительно тока и напряжения. Пассивная конфигурация — это когда текущее опорное направление входит в положительное опорное значение напряжения (как на нашем изображении). В этом случае имеем закон Ома в виде в "=" я р .

Но когда текущее опорное направление входит в отрицательную опорную точку напряжения, закон Ома становится в "=" я р .

Значит, если я 1 идет в том же направлении, что и я с на рисунке, я 1 положительно (согласно моим расчетам). Однако в учебнике написано я 1 "=" 2,67 Ом .

Для правила, которое я объяснил выше, есть ли исключение для источников, или я неправильно понял последствия пассивной конфигурации для закона Ома?


Следующий шаг для решения я с заключается в обнулении источника напряжения, что дает нам схему, похожую на рисунок ниже.

введите описание изображения здесь

Почему ток через 5 Ом резистор будет 0 А ?

Учебник дает нам я 2 "=" 0,67 А , который можно рассчитать по принципу деления тока на 10 Ом и 5 Ом резисторы, которые вроде бы параллельны (не вижу, учитывая 5 Ом резистор).

Ответы (1)

Я не уверен, что подразумевается под «пассивной конфигурацией», но ток, подаваемый источником напряжения, противоположен направлению я с . Это потому что

В цепи с одним источником направление положительного тока течет от положительной клеммы источника напряжения. Однако в цепи с несколькими источниками это условие может быть недействительным.

Вы используете суперпозицию, поэтому для анализа я 1 у вас есть схема с одним источником. Так как ток от источника напряжения направлен в противоположную сторону я с , я с отрицательно.

Что касается случая, когда источник напряжения выключен, ток через (верхний) 5 Ом резистор равен нулю, потому что он закорочен источником напряжения ( в 1 и в 2 это один и тот же узел). Вы можете рассматривать эти два пути как делитель тока с короткозамкнутым путем как 0 Ом резистор -- если ток, протекающий по двум путям, я , то ток через короткозамкнутый путь равен

5 Ом 5 Ом + 0 Ом я "=" я

Альтернативно, ток через 5 Ом путь

0 Ом 5 Ом + 0 Ом я "=" 0

Другими словами, весь ток протекает по короткозамкнутому пути и ни один из 5 Ом резистор. Это означает, что вы можете игнорировать верхний 5 Ом резистор, так как он не влияет на цепь (через него не проходит ток и на нем нет напряжения). Без этого 5 Ом резистор, вы должны увидеть, что есть только два резистора, и желаемый ток легко решается с помощью делителя тока, как вы заявили.

Я думаю, что OP означает соглашение о пассивном знаке с «пассивной конфигурацией».
Вау, это было действительно полезно. Хотя я думаю об одном. В первой части этого поста я обнулил текущий источник, и я вижу, что нижний 5 Ом резистор включен последовательно с 10 Ом резистор. Но я немного не уверен, что уменьшенный резистор 15 Ом находится параллельно вершине 5 Ом резистор. Причина, по которой я не уверен, заключается в том, что между двумя резисторами есть источник напряжения. Могу ли я всегда комбинировать два резистора, между которыми есть источник напряжения? (Извините, если это глупый вопрос)
@B.Lee Не нужно извиняться. 15 Ом уменьшенный резистор включен параллельно верхнему 5 Ом резистор, потому что их две клеммы подключены к одним и тем же узлам, в 1 и в 2 . Пока две клеммы любого устройства с двумя клеммами (резистор, конденсатор и т. д.) подключены к двум клеммам любого другого устройства с двумя клеммами, они параллельны (независимо от того, есть ли между ними источник напряжения, источник тока и т. д.). они или нет). Например, в исходной схеме 10 Ом резистор подключен параллельно источнику тока, потому что оба подключены к в 2 и земля.