Протекание тока в последовательной цепи с двумя источниками напряжения

мне кажется, что ток, создаваемый 35 В и 2vx, будет сталкиваться друг с другом

Возможно, вы предполагаете, что источник напряжения, независимо от того, независимый он или управляемый, должен быть источником тока, т. е. подавать питание в цепь.

Но, по крайней мере, в теории идеальных цепей нет ничего «неправильного» в том, что источник напряжения пропускает ток, т. е. получает питание от цепи.

В качестве примера из реального мира рассмотрим, что когда аккумулятор заряжается, ток имеет направление, противоположное тому, когда аккумулятор разряжается.

Я хотел бы знать, как протекает ток через резистор 5 Ом.

Если вы планируете стать EE, не пишите и не говорите что-то вроде «текущее через»; ток через , напряжение через .

Теперь эту схему очень легко решить. Есть два неизвестных, поэтому вам нужно два независимых уравнения.

Для первого напишите уравнение KVL по часовой стрелке вокруг петли:

Теперь вам нужно еще одно независимое уравнение. Вы можете найти один?

Так как все компоненты соединены последовательно, ток во всех них будет одинаковым. Итак, выберите опорную точку, напишите свои уравнения KVL или KCL и найдите I или Vx. Если вы делаете КВЛ и у вас получается отрицательный ток, все это означает, что ток течет в обратном направлении. Если я правильно сделал алгебру, Vx должно быть 10 В, а я должен быть 1 А в направлении по часовой стрелке.

Обратите внимание, что второй источник является зависимым источником напряжения, а не независимым источником.

Вы также можете показать резистор как зависимый источник напряжения с напряжением, пропорциональным его входному току.

На самом деле, если вы посмотрите, то увидите, что способ подключения этого источника, его напряжение пропорционально напряжению резистора 10 Ом. Это напряжение пропорционально току резистора 10 Ом. А ток резистора 10 Ом такой же, как ток через зависимый источник. Таким образом, этот источник имеет тот же эффект, что и третий резистор в цепи.

Даже не замечая этих связей, вы можете просто решить эту проблему, написав KVL обычным способом, как сказано в других ответах.

Вы можете сделать это в своей голове. 10 Ом есть$v_x$через него. Поскольку через резистор 5 Ом протекает тот же ток, это означает, что резистор 5 Ом имеет$\frac{1}{2}v_x$(а это равно$-v_o$. И так,$\left(1 + \frac{1}{2} + 2\right)v_x = 35$. Другими словами, два резистора и зависимый источник должны в сумме давать 35. Как только вы узнаете$v_x$использовать$\frac{1}{2}v_x = v_o$получить$v_o$.

Используйте соотношение резисторов для решения, т. е. падение на резисторе 10 Ом:

Должен закончиться$V_x = 9.33$,$2V_x = 18.67$.

Результаты:

• падение на резисторе 10 Ом = 9,33 В
• падение на резисторе 5 Ом = 7В