Subjects electrical engineering

Voltage Nodes Ffbbd0

Step-by-step solutions with LaTeX - clean, fast, and student-friendly.

Use the AI math solver

1. مسئله: در مدار داده شده، دیودها ایده‌آل هستند و باید ولتاژ گره‌های A و B را پیدا کنیم. 2. قوانین و فرضیات: دیود ایده‌آل به این معنی است که ولتاژ روی آن در حالت هدایت صفر است و در حالت قطع جریان عبور نمی‌کند. 3. تحلیل مدار: - دیود D1 بین 9 ولت و گره A با مقاومت 1 کیلو اهم است. - دیود D2 بین 5 ولت و گره A است. - دیود D3 بین گره B و 0 ولت است. - مقاومت‌ها بین گره‌ها به ترتیب 1 کیلو اهم (D1 به A)، 4 کیلو اهم (A به B)، و 1 کیلو اهم (B به -3 ولت) هستند. 4. بررسی وضعیت دیودها: - D1: چون 9 ولت بالاتر از A است، D1 هدایت می‌کند و ولتاژ افت آن صفر است، پس ولتاژ A کمتر یا مساوی 9 ولت است. - D2: بین 5 ولت و A است، اگر A کمتر از 5 ولت باشد، D2 هدایت می‌کند و ولتاژ A برابر 5 ولت می‌شود. - D3: بین B و 0 ولت است، اگر B بالاتر از 0 ولت باشد، D3 هدایت می‌کند و ولتاژ B برابر 0 ولت می‌شود. 5. فرض کنیم D2 هدایت می‌کند، پس ولتاژ A = 5 ولت. 6. جریان از 9 ولت به A از طریق D1 و مقاومت 1 کیلو اهم: $$I_1 = \frac{9 - 5}{1k} = \frac{4}{1000} = 0.004\,A$$ 7. جریان از A به B از طریق مقاومت 4 کیلو اهم: $$I_2 = \frac{5 - V_B}{4k}$$ 8. جریان از B به -3 ولت از طریق مقاومت 1 کیلو اهم: $$I_3 = \frac{V_B - (-3)}{1k} = \frac{V_B + 3}{1000}$$ 9. جریان در گره B باید برابر باشد: $$I_2 = I_3$$ 10. معادله جریان‌ها: $$\frac{5 - V_B}{4000} = \frac{V_B + 3}{1000}$$ 11. حل معادله: $$1000(5 - V_B) = 4000(V_B + 3)$$ $$5000 - 1000 V_B = 4000 V_B + 12000$$ $$5000 - 12000 = 4000 V_B + 1000 V_B$$ $$-7000 = 5000 V_B$$ $$V_B = -\frac{7000}{5000} = -1.4\,V$$ 12. بررسی دیود D3 با ولتاژ B = -1.4 ولت: - چون ولتاژ B کمتر از 0 ولت است، D3 قطع است و جریان از آن عبور نمی‌کند. 13. جریان در گره B فقط از مقاومت 4 کیلو اهم به سمت -3 ولت می‌رود، پس جریان از B به -3 ولت است. 14. ولتاژ نهایی: $$V_A = 5\,V$$ $$V_B = -1.4\,V$$ پاسخ نهایی: ولتاژ گره A برابر 5 ولت و ولتاژ گره B برابر -1.4 ولت است.