Laboratório: preveja e simule um divisor com carga

Previsão antes da execução

Monte o divisor de 5 V e 10 kΩ/10 kΩ com uma carga adicional de 10 kΩ de out ao terra. Os dois resistores inferiores estão em paralelo, dando 5 kΩ. A resistência total vista pela fonte é 15 kΩ, a corrente da fonte é 0.333333 mA, a saída é 1.666667 V e cada ramo inferior conduz 0.166667 mA. Mantenha essas quatro previsões em uma pequena tabela de resultados.

Entrada reproduzível

Salve o código a seguir como loaded-divider.cir e execute-o com um executável independente de ngspice disponível: ngspice -b loaded-divider.cir. Esses são elementos SPICE padrão sem modelo externo de dispositivo. O curso fornece a entrada; a disponibilidade do comando depende do seu ambiente.

Loaded divider: nominal resistors
V1 supply 0 DC 5
Rtop supply out 10k
Rbottom out 0 10k
Rload out 0 10k
.op
.end

O nó 0 é a referência. A primeira linha é um título e a .end final encerra o arquivo. Nesta orientação da fonte, i(V1) é negativa quando a fonte entrega corrente; espera-se aproximadamente −0.333333 mA. A corrente através de Rload é positiva de out para o terra. Uma diferença de sinal não é automaticamente uma diferença de módulo.

Mude uma condição

Remova Rload e execute novamente: out deve tornar-se 2.5 V e o módulo da corrente da fonte, 0.25 mA. Restaure Rload, mude apenas seu valor para 100k e preveja 2.380952 V. Use uma tolerância de comparação de tensão de 1 mV no exercício nominal de resistores ideais; essa tolerância mede cálculo versus simulação, não a precisão física dos componentes.

Registre a versão do simulador, o arquivo exato, os resultados e se cada valor esperado foi aprovado. Verifique erros e o status de saída antes de aceitar um número impresso. A rede da fonte não tem nós desconectados nem problema de convergência não linear, portanto um resultado inesperado normalmente exige inspecionar nomes de nós, unidades ou valores copiados.

Se você também desenhar o circuito em um editor de esquemas, compare suas conexões exportadas com esse arquivo em vez de presumir que uma imagem semelhante seja eletricamente idêntica. O comando independente não estabelece execução no ALcad nem compatibilidade com seu backend. A sintaxe e o comportamento das análises são descritos na documentação do ngspice.