5 / 32 · Conceito
Resolva um nó conectado a várias fontes
Transforme um desenho de circuito em uma equação nodal e confira as correntes dos ramos.
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Conte conexões, não posições no desenho
Todos os pontos unidos por um fio ideal são um único nó, mesmo se o desenho fizer curvas ou usar um rótulo de rede repetido. Escolha o terra e marque as tensões nodais desconhecidas. Para cada resistor do nó x ao nó y, a corrente que sai de x é . Essa expressão fornece tanto módulo quanto direção sem adivinhar o fluxo final da corrente.
Considere um nó desconhecido x conectado a 5 V por 10 kΩ, ao terra por 20 kΩ e a uma referência ideal de 2 V por 10 kΩ. KCL, usando correntes de saída, é . Multiplicar por 20000 dá , portanto x = 2.8 V.
Interprete o ramo negativo
A corrente em direção ao nó de 5 V é −0.22 mA, portanto 0.22 mA de fato entram em x vindos dessa fonte. A corrente para o terra é 0.14 mA. A corrente em direção à referência de 2 V é 0.08 mA. As duas correntes de saída totalizam 0.22 mA. A referência de 2 V precisa absorver corrente neste exemplo; uma referência real que não consiga drenar corrente não manteria a tensão presumida.
| Ramo | Corrente saindo de x |
|---|---|
| x para 5 V por 10 kΩ | −0.22 mA |
| x para o terra por 20 kΩ | 0.14 mA |
| x para 2 V por 10 kΩ | 0.08 mA |
O resultado fica entre os potenciais fixos porque todas as condutâncias são positivas. Você também pode interpretar x como uma média ponderada por condutância: a soma de cada tensão fixa dividida por sua resistência, dividida pela condutância total.
Amplie com cuidado
Para dois nós desconhecidos, escreva duas equações KCL e resolva-as em conjunto. Não use uma simplificação de resistores em série através de um nó que tenha uma terceira conexão. Antes de executar um simulador, crie uma lista de conexões com nome do componente, primeiro nó, segundo nó e valor. Um fio no lugar errado muda as equações mesmo quando o desenho parece familiar. Verifique se as correntes residuais são próximas de zero após resolver; o arredondamento é permitido, um ramo ausente não.
Experimente
Remova o ramo de 2 V do exemplo. Quanto vale x?
Ler a explicação
(x − 5)/10 kΩ + x/20 kΩ = 0, portanto 3x = 10 e x = 3.333333 V. Este é o divisor 10 kΩ/20 kΩ sem carga.