Протолкните источник тока через трансформатор

Я думаю, что самый простой способ справиться с отражением текущего источника — это следовать этим двум пунктам:

1) Признайте, что куда бы мы ни поместили источник тока, он должен оказывать одинаковое влияние на цепь.

2) Ток в точку на одной стороне трансформатора производит ток из точки на другой.

Итак, применяя этот подход:

А) Если я удаляю источник тока, я должен откуда-то заменить его током. В этом случае это будет показанный красным цветом ток от трансформатора. Таким образом, нагрузка по-прежнему устраивает (KCL на узле удовлетворен).

Б) Если у меня есть красный ток, протекающий В точку на вторичной обмотке, то у меня должна быть соответствующая составляющая тока на первичной обмотке, вытекающей из точки. Это говорит мне, что направление новой текущей стрелки источника будет вниз.

Аналогичный мыслительный процесс позволяет также перемещать независимые источники напряжения через трансформатор.

1) Признайте, что куда бы мы ни поместили источник напряжения, он должен одинаково влиять на нагрузку.

2) Источник напряжения будет либо увеличивать, либо уменьшать напряжение на нагрузке.

Итак, применяя этот подход к простому примеру:

A) Независимый источник напряжения добавляет крайнее левое напряжение V, чтобы УВЕЛИЧИТЬ напряжение, подаваемое на первичную обмотку, VP.

B) Если мы переместим его на вторичную обмотку, нам нужно выбрать ее полярность, чтобы она помогла увеличить напряжение на нагрузке (последовательно с напряжением, поступающим от вторичной обмотки).

Надеюсь, я не замутил воду. Это просто самый ясный способ, которым я должен работать с этими проблемами.

Подумайте о KCL на выходе + node. У вас есть три тока, суммирующихся для создания вторичного тока (генератор, конденсатор и нагрузка), скажем
$i_\text{sec}=i_\text{G}+i_\text{C}+i_\text{R}$.

Теперь, я думаю, вы были бы счастливы переместить этот вторичный ток на первичную сторону.
$i_\text{pri}=i_\text{sec}/D^\prime=(i_\text{G}+i_\text{C}+i_\text{R})/D^\prime$

Но с помощью некоторой простой алгебры (деление является распределительным) теперь вы можете перемещать каждый из отдельных токов влево или вправо от трансформатора.

$i_\text{pri}=\underbrace{i_\text{G}/D^\prime}_\text{generator moved to the left}+\underbrace{(i_\text{C}+i_\text{R})}_\text{R/C on the right}/\underbrace{D^\prime}_\text{moved to the left}$

Отвечая на ваш новый вопрос:

Теперь мой вопрос заключается в том, как определить направление тока после подведения источника тока к входной стороне трансформатора?

Это связано с многоточием для трансформаторов.

Чтобы оставаться в соответствии с соглашением о пассивном знаке и полярностью трансформатора, вы, вероятно, захотите, чтобы ток в крайнем правом контуре проходил через конденсатор и нагрузочный резистор.

Затем, если вы посмотрите на текущие соотношения на изображении, которое я добавил, есть положительное и отрицательное соотношение:

Отрицательный случай отношения имеет место, когда оба тока ($I_1$и$I_2$) либо входить в точку, либо выходить из точки.

Положительный случай отношения имеет место, когда один ток входит в точку , а другой выходит из нее . Поэтому они идут в разных направлениях.

В вашей модели слабого сигнала используемое отношение является положительным , что означает, что один ток должен выходить из точки, а другой должен входить в точку.

В вашем случае вы также (вероятно) хотите оставаться в соответствии с соглашением о пассивном знаке (PSC), что означает, что вы хотите, чтобы ток шел в то, что вы обозначили как положительный знак конденсатора и резистора. То есть:

Итак, чтобы удовлетворить оба требования:

1. Согласуется с положительным знаком отношения$\bigg(+\dfrac{1}{D'}\bigg)$
2. И соглашение о пассивном знаке (ток, поступающий на положительную клемму пассивных компонентов, таких как выходная крышка и резистор)

Ток, толкаемый влево, должен выходить из точки, чтобы ток справа входил в точку и, следовательно, входил в положительную сторону вашей нагрузки.

Другими словами, вы сначала пытаетесь придерживаться соглашения о положительном знаке (со стороны нагрузки, и это приводит к тому, что ток входит в точку), но это вынуждает вас выбирать противоположное опорное направление для другого тока (левая сторона трансформатора, ток должен оставить точку), так что вы также соблюдаете знак отношения.

Надеюсь это поможет.

ДОБАВИТЬ: Просто чтобы прояснить опасения ОП в отношении необходимости соглашения о пассивном знаке.

Не обязательно следовать ему, но это делает уравнение менее податливым. Есть причина, по которой они пометили верхнюю сторону резистора как +, а именно: написать KVL и KCL, предполагая, что ток идет на положительные клеммы конденсатора и резистора. Таким образом, все довольны, и вам не нужно беспокоиться о знаках.

Если ток течет на отрицательную клемму, вам придется вручную отслеживать знаки, ставя отрицательный знак перед любым уравнением, которое связывает ток и напряжение (например,$I_C=-\dfrac{dV}{dt}$,$V_R = -IR$). Это делает вещи беспорядочными.

Другое дело, я пользовался той же книгой по силовой электронике, откуда взялась эта схема, когда учился в школе. Это основы силовой электроники, 2-е изд. Если вы перейдете на страницу 250, это в главе 7, вот что там написано:

Я надеюсь, что это поможет в некотором роде, или, может быть, кто-то может дать вам другую точку зрения.