¿Funciona físicamente cuando una fuente de voltaje ideal y una fuente de corriente ideal están conectadas en serie?

Answer 1

Creo que la pregunta es muy ambigua y no define claramente cuál es el circuito en cuestión. Aquí hay algunas interpretaciones posibles, las llamo A, B y C.

En la primera instancia A, se puede decir que la fuente de voltaje y la fuente de corriente están en paralelo o en serie. La fuente de voltaje es feliz en decir 1V y la fuente de corriente es feliz en 1 Amp y todo está bien. La fuente de voltaje está entregando 1 A y la caída de la fuente de corriente será de 1V. Esto es lo que obtienes si no especificas que hay una carga involucrada.

En la segunda instancia B, la fuente de voltaje y la fuente de corriente están en serie con una carga R. Está bien en R = .1 ohm y el voltaje a través de la fuente de corriente será de .9V. Básicamente, la fuente de voltaje es superflua ya que la fuente de corriente dicta la corriente de bucle.

Como evidencia adicional, la fuente de voltaje es superflua en la segunda instancia si la resistencia es de 10 ohmios, entonces la ecuación de voltaje de bucle dice que la fuente de corriente debe estar a -9V. Supongo que también está bien, si es ideal. No es probable que suceda en la vida real debido a problemas de cumplimiento de voltaje. Pero la fuente siempre establecerá la corriente.

En el caso de C, la fuente de voltaje y la fuente de corriente están en paralelo con una carga R. El voltaje impreso en R está controlado únicamente por la fuente de voltaje. La corriente de la fuente se extraerá a través de la fuente de voltaje y la fuente de corriente, pero no afectará la carga R en absoluto. En este caso, la fuente actual es completamente superflua.

Answer 2

Cortocircuitar una fuente de voltaje ideal es una mala idea, ya que hará que fluya una corriente infinita. Del mismo modo, abrir el circuito de una fuente de corriente ideal es una mala idea, ya que provocará una tensión infinita. Puede probarlo usted mismo conectando una resistencia finita a cada uno, use la ley de Ohm para calcular la corriente o el voltaje y luego considere los casos en que la resistencia es cero o infinito.
Ahora a su problema específico. Si una fuente de voltaje ideal está conectada a una fuente de corriente ideal en paralelo , el voltaje será el de la fuente de voltaje y la corriente será la de la fuente de corriente. Un caso no ideal como este se puede observar con una batería y un transistor bipolar conectados en una configuración de emisor común. Las baterías y los transistores son fuentes no ideales, pero están lo suficientemente cerca.
Creo que en su ejemplo, la fuente de corriente es de circuito abierto, lo que hará que el voltaje en sus terminales aumente sin límites. La fuente de voltaje vería un circuito abierto, por lo que no se molesta. Esta situación ocurre en circuitos prácticos, no ideales. En el caso de un circuito emisor común, el transistor se saturaría, lo que significa que el voltaje del colector no irá por debajo del voltaje base (para transistores NPN, reversa para PNP).
¿Tiene sentido?

Answer 3

Las fuentes de voltaje ideales y las fuentes de corriente ideales no son dispositivos físicos, son herramientas de pensamiento o herramientas de experimento de pensamiento. Son IDEAS útiles para el análisis de circuitos. Se pueden aproximar físicamente en rangos limitados de corriente o voltaje, pero las aproximaciones físicas necesarias los hacen no adecuados para experimentos reales, como conectar dos fuentes de voltaje en paralelo sin otra resistencia o conectar dos fuentes de corriente en serie.

De hecho, una fuente de corriente ideal genera voltaje infinito cuando no está conectada a ninguna carga, pero esta es una idea, no una cosa física. Y, de hecho, una fuente de voltaje ideal proporciona corriente infinita cuando está en cortocircuito o está conectada a una fuente de voltaje fijo diferente, pero nuevamente esta es una idea, no una cosa física.

De la misma manera, un inductor ideal con una corriente que fluye hará un voltaje infinito en un intento de mantener la misma corriente si el inductor se desconecta repentinamente. Una vez más, una idea pensante para servir como punto de partida para visualizar lo que hará un inductor real.

Answer 4

La “resistencia infinita” es una forma de tratarla en circuitos, no es una propiedad física real, es un modelo limitado.

Espero que entiendas dónde tratar la resistencia como infinita. Dado que en realidad no tiene resistencia infinita, es por eso que no puede usar este modelo para derivar el voltaje.

AFAIK, puedes ponerlos en serie muy felizmente. La fuente de corriente ideal forzará una corriente regular. La fuente de voltaje ideal forzará un aumento de voltaje en la corriente que fluye a través de ella.

Así que imagina una resistencia de 1k completando el circuito. Digamos que la fuente de corriente entrega 1A y la fuente de voltaje entrega 10V. Puede calcular el voltaje a través de la resistencia usando V = IR:

V = (1A) (1000 Ohm) = 1000 V.

La fuente de voltaje ideal es entregar 10 de esos voltios, por lo que la fuente de corriente debe entregar 990V.

Estoy feliz de que me corrijan si me he equivocado, de lo contrario espero que esto ayude.

Answer 5

Es físicamente imposible.

También es físicamente imposible tener 2 fuentes de voltaje ideales con diferentes voltajes en paralelo, o 2 fuentes de corriente ideales con diferentes corrientes en serie.

Answer 6

Hay un punto importante que falta en las otras respuestas: siempre que vea el término resistencia infinita , casi siempre se refiere a la resistencia diferencial infinita ([matemática] \ Delta V / \ Delta A = \ infty [/ matemática]), no infinita resistencia absoluta ([matemática] V / A = \ infty [/ matemática]).

Una mejor manera de pensarlo es en términos de cumplimiento : una fuente de voltaje ideal tiene un cumplimiento de corriente perfecto: no le importa la cantidad de corriente que fluye a través de él; El voltaje siempre será el mismo. Una fuente de corriente ideal tiene un cumplimiento de voltaje perfecto: no le importa la cantidad de voltaje que se le impone; La corriente siempre será la misma. Si lo piensa en estos términos, está bastante claro que conectar los dos en un bucle no plantea dificultades: la fuente de voltaje impondrá su voltaje a través de la fuente de corriente (que no le importará), y la fuente de corriente inyectará su corriente en la fuente de voltaje (que no le importará).

Answer 7

Si utiliza una fuente de corriente real y una fuente de voltaje real en serie, la fuente de corriente prevalece sobre la fuente de voltaje, ya que la fuente de corriente emitirá cualquier voltaje que sea necesario para obtener su corriente establecida.