Estoy usando el libro de laboratorio AoE para aprender electrónica. Estoy en la sección del divisor de voltaje y estoy confundido con su explicación simplificada. Me gustaría explicarlo de otra manera, pero no estoy seguro de cómo entender el voltaje de circuito abierto.
Para el siguiente circuito:
simular este circuito : esquema creado con CircuitLab
Calcular Vout es simple:
Ahora introducimos una carga en el circuito:
Mi enfoque para resolver esto yo mismo fue convertir el circuito original en una caja negra e imaginar que lo estamos mirando desde la perspectiva de la salida.
De la lectura, la corriente de cortocircuito aquí será
La primera de mis preguntas es: ¿por qué solo importa la primera resistencia para calcular el voltaje de cortocircuito? ¿No deberían estar ambas resistencias... resistiendo en el circuito? Intuitivamente, ¿es esto porque estamos pasando por alto R2 a través de un cortocircuito y el voltaje simplemente (por falta de un término mejor) ignorará la resistencia y seguirá el camino de menor resistencia (tierra)?
Después de esto, necesito derivar el voltaje de circuito abierto. Tengo problemas para descubrir cómo ver el circuito de una manera que tenga sentido. Si desconecto la carga, el voltaje de circuito abierto sería el Vout original, ¿no es así?
Básicamente, estoy tratando de derivar las matemáticas que hacen que el tratamiento de R1 y R2 en paralelo tenga sentido. Entiendo que la resistencia thevenin será este valor, y el voltaje thevenin es igual a vout (15V) en este caso. Las explicaciones en el libro de laboratorio, si bien fueron útiles, se movieron a mano a través de esta parte (comenzaron a hablar sobre cambiar voltajes y tierras para mostrar qué resistencia es importante) y agradecería cualquier ayuda para comprender esta sección. Siento que es fundamental para comprender la impedancia del circuito (la siguiente sección) y me gustaría comprenderlo completamente antes de continuar.
¡Gracias!
Estás cerca. No estoy seguro de cómo aborda las cosas el libro AoE, pero diría que está introduciendo la resistencia de carga demasiado pronto. El objetivo de usar un circuito equivalente de Thévenin es obtener un modelo para el (sub) circuito en cuestión, y luego poner una carga allí y ver cómo se comporta el circuito.
En su caso, tenemos el siguiente circuito simple (tenga en cuenta que, por el momento, ignoraré los valores numéricos exactos de las resistencias y solo me concentraré en la solución general).
simular este circuito : esquema creado con CircuitLab
Estoy llamando al nodo de salida "out" en lugar de "Vout" porque nos preocuparemos tanto por su voltaje como por su corriente.
Como usted señala correctamente, para determinar el voltaje de circuito abierto , dejamos el nodo de salida en circuito abierto (impedancia infinita a tierra) y calculamos el voltaje en el nodo "fuera", que en este caso es un simple divisor de voltaje:
En el cálculo de la corriente de cortocircuito , cortamos este nodo de salida a tierra (impedancia cero a tierra). Dado que el nodo de salida está en el potencial de tierra, hay cero voltios en R2 y, por lo tanto, no fluye corriente a través de él.
Tenga en cuenta que su enfoque anterior tuvo un error, ya que estaba usando en lugar de en este cálculo.
Como nota al margen, podemos ver alternativamente las dos configuraciones de circuito anteriores en términos de resistencias paralelas. (Recuerde que, si tiene dos resistencias en paralelo, la resistencia resultante siempre es menor o igual que la menor de las dos resistencias).
Finalmente, para conseguir la resistencia de Thévenin , podemos simplemente dividir el voltaje de circuito abierto por la corriente de cortocircuito:
CL40