Warum wird den fraglichen Widerständen in der Schaltung die Polarität zugewiesen?
On Dezember 4, 2020 by adminIch habe Verwirrung bei Fragen, die den Widerständen Polarität zuweisen. Sind diese Polaritäten willkürlich oder sind sie tatsächlich wahr? Muss ich diese Polaritäten bei der Schaltungsanalyse berücksichtigen?
Zum Beispiel; Wenn ich den Abfall des Potentials als negativ betrachte, erhalte ich diese Gleichung gemäß der in der Frage zugewiesenen Polarität.
$$ 35-V_x-2V_x + V_0 = 0 $$
Auch nach dem Ohmschen Gesetz $$ V_x = 10 * i $$ $$ V_0 = 5 * i $$
Dies ist meine Lösung, aber ich weiß nicht, ob es richtig ist oder nicht. Grundsätzlich bin ich mir nicht sicher, ob ich die in der Frage angegebene Polarität berücksichtigen soll oder nicht.
Auch diese. Sind diese Polaritäten nur dazu da, die Schüler zu verwirren?
Kommentare
- Das + muss dort sein, wo der angenommene Strom in den Widerstand eintritt. Die Spannungsquellen sind in dieser Hinsicht irrelevant. Das Problem mit Ihren Diagrammen ist, dass es keine gibt Strom angezeigt.
- @Chu Nein, es ist nicht erforderlich, eine angenommene Stromrichtung zu haben, bevor eine Spannungspolarität zugewiesen wird. Wir geben kümmern sich nicht um die Richtung des Stroms in Bezug auf die Polarität der Spannung , bis wir das Ohm ' s Gesetz oder Watt verwenden möchten ' s Gesetz. Selbst dann geben wir nur ein Minuszeichen ein, wenn der angenommene Strom nicht ' in das angenommene positive Spannungsende eintritt.
Antwort
Die Zuweisung von Polaritäten in typischen einführenden Fragen zur Elektronik ist in der Tat möglicherweise willkürlich. Sie möchten in der Lage sein, eine Frage mit jeder Vorzeichenkonvention zu beantworten, die die Frage oder die schematische Pose darstellt. Wenn Sie jedoch mit abhängigen Lasten / Quellen arbeiten, ist das Zeichen wichtig, wie Ihre Arbeit zeigt. Wenn ich mit der passiven Vorzeichenkonvention im Uhrzeigersinn um die Schaltung arbeite, erhalte ich das gleiche Ergebnis für Ihre gescannte Schaltung.
Nein, die Polaritäten sind nicht nur verwirrend. Sie sind als erforderliche Vorzeichenkonvention und vorhanden Die Ergebnisse können abhängig von den anderen Schaltungswerten positiv oder negativ sein. Sie müssen nur nach dieser Konvention rechnen.
Antwort
Die Polaritäten sind wichtig, und in diesem speziellen Fall werden die Polaritäten speziell zugewiesen, um festzustellen, ob Sie in der Klasse aufgepasst haben.
Ein „normaleres“ Diagramm würde die Polarität von Vo umkehren. Auf diese Weise würden sich die drei anderen Spannungen als die Spannungsquelle zu 35 summieren. Wenn Sie nicht aufpassen, werden Sie dies verpassen und ein falsches Ergebnis erzielen.
Die Absicht ist nicht zu verwirren Studenten, sondern um sie ganz darauf aufmerksam zu machen, was sie tun und was sie tun sollen. Sobald Sie die Polaritäten definiert haben, ist es einfach, die relevanten Gleichungen so zu schreiben, dass diese Polaritäten erhalten bleiben.
Kommentare
- In beiden Fragen sollte eine der Polaritäten umgekehrt werden. Aber laut Frage wäre ein Strom, der für Vx im Uhrzeigersinn fließt, ein Strom, der für Vo gegen den Uhrzeigersinn fließt, was unmöglich ist. Ich bin übrigens immer noch verwirrt.
- @Sandeep Nein, Sie müssen ' keine Polaritäten umkehren. Sie müssen nur eine Negation zum Gesetz von Ohm ' hinzufügen, wenn die angenommene Richtung des Stroms in das angenommene positive Ende des Widerstands ' eintritt s Spannung. Und ' ist in Ordnung, wenn sich einige der Spannungen und / oder Ströme als negativ herausstellen.
- @Sandeep – Eliot Alderson ist korrekt. Versuchen Sie es anders: Mit den gezeigten Polaritäten ist Vo eine negative Spannung, während Vx positiv ist. Das Gesetz von Ohm ' besagt, dass, wenn eine Spannung an einem Widerstand negativ ist, auch der Strom negativ ist. Das heißt, die Richtung des Stromflusses ist der einer positiven Spannung entgegengesetzt. Dies ist eines der Dinge, an die Sie sich ' nur gewöhnen müssen, da es beim Übergang zu komplizierten Schaltkreisen möglicherweise erst nach Ihnen möglich ist, überall positive Werte zuzuweisen div id = „dfd823a1b6″>
haben die Schaltung analysiert. Wie ich in meiner Antwort sagte, macht das Umkehren von Vo die Dinge offensichtlicher – also hat der Lehrer eine Falle gestellt.
Antwort
Die Frage versucht Ihnen beizubringen, dass die Polarität das Vorzeichen in Kirchhoffs Spannungsgesetzen beeinflusst, die Sie korrekt identifiziert haben. Wenn Sie einen Fehler gemacht haben, wenden Sie das Ohmsche Gesetz an. Denken Sie daran, dass die Polarität der Widerstandsspannung dem Stromfluss entgegengesetzt ist.
Also \ $ v_0 = -5i \ $ . Die Spannung wird umgedreht, da die Polarität umgekehrt ist, wie Sie es normalerweise erwarten würden. Wenn Sie die Polarität umdrehen, erhalten Sie das, was Sie normalerweise erwarten würden.
$$ v_1 = -v_0 = 5i. $$
Kommentare
- Oh! Danke. Jetzt verstehe ich. Der Strom kann also in beide Richtungen fließen, abhängig vom Spannungswert der abhängigen und unabhängigen Spannungsquelle, oder? Und ich habe angenommen, dass die unabhängige Spannungsquelle im Vergleich zur abhängigen
- @Sandeep stärker ist. Sie können den Strom in jede Richtung einstellen, müssen aber durch die Schaltung konsistent sein. Denken Sie nur an KCL. Wenn es keine Verzweigung gibt, muss der Strom gleich bleiben.
Schreibe einen Kommentar