KCL e KVL tornam um circuito solucionável

A conservação torna-se uma equação

A lei das correntes de Kirchhoff (KCL) diz que a soma algébrica das correntes em um nó é zero. Em um modelo de circuito de parâmetros concentrados, a carga não se acumula indefinidamente em uma junção de fios. Escolha correntes entrando como positivas ou correntes saindo como positivas e mantenha essa escolha. Se 2 mA entram e dois ramos conduzem 0.7 mA e uma corrente de saída desconhecida, a desconhecida é 1.3 mA.

A lei das tensões de Kirchhoff (KVL) diz que a soma algébrica das variações de tensão ao redor de uma malha fechada é zero. Ela se aplica ao modelo de parâmetros concentrados usado aqui, no qual qualquer tensão induzida é representada por um elemento do circuito. Percorrer de um terminal negativo da fonte para o positivo é uma elevação; percorrer um resistor no sentido da corrente é uma queda.

Divisor resolvido

Conecte uma fonte de 5 V, um resistor superior de 2 kΩ e um resistor inferior de 3 kΩ em série. Considere a corrente no sentido horário. KVL dá $5-I(2000)-I(3000)=0$, portanto $I=1$ mA. Tomando o nó inferior como terra, o nó central está em 3 V. A queda superior é 2 V e a inferior é 3 V; sua soma é igual à tensão da fonte.

5 V --- 2 kohm --- out --- 3 kohm --- 0 V
              mesma corrente em série: 1 mA

Em out, KCL dá corrente superior menos corrente inferior igual a zero. Essa afirmação muda assim que outro ramo é conectado. Uma fórmula de divisor é, portanto, consequência da topologia, e não um atalho válido com qualquer carga.

Confira a resposta duas vezes

O resistor de 2 kΩ absorve 2 mW, o de 3 kΩ absorve 3 mW e a fonte fornece 5 mW. Tanto a soma das tensões da malha quanto a soma das potências fecham. Se sua tensão calculada em out exceder 5 V nesta rede CC passiva, inspecione os sinais ou a topologia. Uma equação que produz corrente de ramo negativa é aceitável: ela diz que a direção real é oposta à seta escolhida. Mantenha o sinal em vez de inverter silenciosamente apenas parte do cálculo.