¿Por qué la salida de voltaje es igual a la caída de voltaje?

En general, parece que si se mide la salida de voltaje antes de algún componente, la medida será igual a la caída de voltaje entre dicho componente.

En este caso, el voltaje$V_2$es un voltaje de nodo, lo que significa que es el voltaje entre el nodo de salida y el nodo de tierra. Por definición, el voltaje del nodo de tierra es cero

Pero, por inspección , el voltaje a través de la resistencia$R$en el circuito más a la izquierda es simplemente

De manera similar, el voltaje a través del capacitor en el circuito más a la derecha es simplemente

Tenga en cuenta que el voltaje de salida debe tomarse a través de dos nodos de un circuito. Si solo hay un elemento de circuito conectado entre los dos nodos, el voltaje de salida es simplemente el voltaje a través de ese elemento de circuito.

Sin embargo, puede haber una red compleja conectada entre los nodos de salida, por lo que generalmente no es cierto que el voltaje de salida sea solo el voltaje en un solo elemento del circuito.

Me gusta tu pregunta porque me desconcertó mucho cuando empecé a aprender electrónica. Aquí está la respuesta.

Solo imagina un cable. Hay un voltaje V aplicado a sus extremos. ¿Cuál es el voltaje en cada sección del cable? Si es un cable uniforme, cada metro de cable provoca la misma cantidad de caída de voltaje. Digamos que divide el cable en n secciones para que haya voltajes V/n por cada sección o V/n * d si mide el voltaje entre d secciones consecutivas. Simplemente sume d caídas de voltaje juntas. Cuando d=n, mide el voltaje a lo largo de todo el cable y no es de extrañar que sea igual a V/n * n = V el voltaje que aplica. Está bien porque lees lo que aplicas.

Simplemente tome una batería de voltaje muy pequeño, haga un cortocircuito con un cable muy largo y mida el voltaje, deslizándolo con sondas a lo largo del cable. Comprenderá cómo se suman los voltajes en intervalos que no se cruzan.

Solo estoy explicando que la caída de voltaje a lo largo de todo el cable consiste o se descompone en caídas de voltaje en sus secciones. Si hay una sección que causa alguna caída de voltaje, el resto del cable expondrá menos caída de voltaje para que la caída de voltaje total sea igual a la que aplica en los extremos. En su configuración, el capacitor y la resistencia representan casi todo el voltaje de entrada que aplica al cable. Absorben la mayor parte de la caída de voltaje, por lo que no queda casi nada para caer en el resto del cable porque el cable se considera un conductor ideal en este caso y los conductores ideales no exponen ninguna caída de voltaje (a menos que sean bucles y bobinas). , que exponen la 'resistencia' inercial a la acumulación de corriente, así como la 'resistencia' de un cuerpo masivo: cuerpos, como columpio,$v \to\infty$.)

Ahora, dice que el elemento en el extremo izquierdo causa una caída de voltaje, ya sea$V_R$o$V_C$. Entonces, el resto del cable, expone$V_{in}$-$V_{first_element}$gota. lo tomas como tuyo$V_{out}$. Pero$V_{out}$no es más que una caída de voltaje en la segunda mitad del cable.

Aquí hay una ilustración que es algo más fácil de entender. Aplica el voltaje a dos cargas en serie y mide el voltaje de entrada con VM1. debe igualar a la$V_{in}$voltaje que aplicas. Los otros dos voltajes que puede obtener son las caídas de voltaje en las dos cargas. Tenga en cuenta que la carga de la derecha, cuyo voltaje mide VoleMeter3, es lo que usted define como$V_{out}$. Aplica el voltaje de 'entrada' que tiene para ambas cargas y lee el voltaje de 'salida' deseado de uno de ellos.