Circuit Analysis and Comparison

flux

Las corrientes con los valores nuevos son:
  • I1 = 40.91 mA
  • I2 = 13.64 mA
  • I3 = 40.91 mA
  • I4 = 13.64 mA
Dirección real según el cálculo:
  • I1: de Net3 hacia Net1
  • I2: de Net2 hacia Net1
  • I3: de GND hacia Net2
  • I4: de GND hacia Net3
Si las mides en sentido contrario con el multímetro, te aparecerán con signo negativo.
A

are2

recuerda que las fuentes de voltaje son
v2= 12
v1= 6

flux

Correcto: tomando V1 = 6 V en la fuente izquierda y V2 = 12 V en la fuente entre los nodos centrales, los voltajes de nodo quedan:
  • v1 = 6 V
  • v2 = 9 V
  • v3 = −3 V
Con resistencias de 220 Ω, las corrientes según las flechas del diagrama son:
  • i1 = −13.64 mA
  • i2 = 40.91 mA
  • i3 = −13.64 mA
  • i4 = 40.91 mA
El signo negativo significa que la corriente real va en sentido contrario a la flecha marcada.
A

are2

Verifica esos resultados con análisis nodal paso a paso.

flux

Verifiqué el análisis nodal paso a paso y corrijo el resultado: con la polaridad actual del esquema en Flux, los nodos son Net 1 = −3 V, Net 2 = −9 V y Net 4 = −12 V respecto a GND. También dejé el desarrollo completo con ecuaciones de supernodo y corrientes en el archivo Comparación del circuito: análisis de mallas/nodos vs simulación.
Simular punto DC
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3D View

Verificación con análisis nodal paso a paso
Datos usados del esquema actual en Flux
  • Resistencias: R1 = R2 = R3 = R4 = 220 Ω
  • Fuente V1 = 6 V
  • Fuente V2 = 12 V
  • Referencia: GND = 0 V
Conexiones leídas del esquema:
  • GND: R3:P2, R4:P1, V2:ANODE
  • Net 1: R4:P2, V1:ANODE, R1:P2
  • Net 4: V2:CATHODE, R2:P1, R1:P1
  • Net 2: R2:P2, R3:P1, V1:CATHODE
Convención usada: en la fuente DC, el voltaje se toma como ANODE − CATHODE. Por eso:
  • V1: Net 1 − Net 2 = 6 V
  • V2: GND − Net 4 = 12 V
1. Definición de nodos
Sea:
  • (V_A = V(\text{Net 1}))
  • (V_B = V(\text{Net 2}))
  • (V_C = V(\text{Net 4}))
  • (V_G = 0V)
Por la fuente V2:
VG−VC=12V_G - V_C = 12
Como (V_G = 0):
0−VC=120 - V_C = 12
VC=−12VV_C = -12V
Por la fuente V1:
VA−VB=6V_A - V_B = 6
2. Ecuación de supernodo
Como V1 está entre Net 1 y Net 2, esos dos nodos forman un supernodo. Se suman las corrientes que salen del supernodo hacia los nodos externos.
Ramas que salen del supernodo:
  • De (V_A) hacia (V_C) por R1
  • De (V_A) hacia GND por R4
  • De (V_B) hacia (V_C) por R2
  • De (V_B) hacia GND por R3
KCL:
VA−VC220+VA−0220+VB−VC220+VB−0220=0\frac{V_A - V_C}{220} + \frac{V_A - 0}{220} + \frac{V_B - V_C}{220} + \frac{V_B - 0}{220} = 0
Multiplicando por 220:
(VA−VC)+VA+(VB−VC)+VB=0(V_A - V_C) + V_A + (V_B - V_C) + V_B = 0
Agrupando:
2VA+2VB−2VC=02V_A + 2V_B - 2V_C = 0
Dividiendo entre 2:
VA+VB−VC=0V_A + V_B - V_C = 0
VA+VB=VCV_A + V_B = V_C
Como (V_C = -12V):
VA+VB=−12V_A + V_B = -12
3. Sistema de ecuaciones
Tenemos:
VA−VB=6V_A - V_B = 6
VA+VB=−12V_A + V_B = -12
Sumando ambas ecuaciones:
2VA=−62V_A = -6
VA=−3VV_A = -3V
Sustituyendo en (V_A - V_B = 6):
−3−VB=6-3 - V_B = 6
−VB=9-V_B = 9
VB=−9VV_B = -9V
Y ya teníamos:
VC=−12VV_C = -12V
4. Voltajes de nodo finales

Table

Nodo en FluxSímboloVoltaje respecto a GND
Net 1(V_A)−3 V
Net 2(V_B)−9 V
Net 4(V_C)−12 V
GND(V_G)0 V
5. Corrientes por las resistencias
Usando (I = \frac{V_\text{inicio} - V_\text{fin}}{R}).
R1 entre Net 4 y Net 1
Tomando sentido de Net 4 hacia Net 1:
IR1=VC−VA220=−12−(−3)220I_{R1} = \frac{V_C - V_A}{220} = \frac{-12 - (-3)}{220}
IR1=−9220=−0.04091AI_{R1} = \frac{-9}{220} = -0.04091A
Resultado: −40.91 mA en ese sentido, por lo tanto la corriente real va de Net 1 hacia Net 4 con magnitud 40.91 mA.
R2 entre Net 4 y Net 2
Tomando sentido de Net 4 hacia Net 2:
IR2=VC−VB220=−12−(−9)220I_{R2} = \frac{V_C - V_B}{220} = \frac{-12 - (-9)}{220}
IR2=−3220=−0.01364AI_{R2} = \frac{-3}{220} = -0.01364A
Resultado: −13.64 mA en ese sentido, por lo tanto la corriente real va de Net 2 hacia Net 4 con magnitud 13.64 mA.
R3 entre Net 2 y GND
Tomando sentido de Net 2 hacia GND:
IR3=VB−0220=−9220I_{R3} = \frac{V_B - 0}{220} = \frac{-9}{220}
IR3=−0.04091AI_{R3} = -0.04091A
Resultado: −40.91 mA en ese sentido, por lo tanto la corriente real va de GND hacia Net 2 con magnitud 40.91 mA.
R4 entre GND y Net 1
Tomando sentido de Net 1 hacia GND:
IR4=VA−0220=−3220I_{R4} = \frac{V_A - 0}{220} = \frac{-3}{220}
IR4=−0.01364AI_{R4} = -0.01364A
Resultado: −13.64 mA en ese sentido, por lo tanto la corriente real va de GND hacia Net 1 con magnitud 13.64 mA.
6. Resumen corregido

Table

CantidadValor
Net 1−3 V
Net 2−9 V
Net 4−12 V
Corriente por R140.91 mA, real de Net 1 a Net 4
Corriente por R213.64 mA, real de Net 2 a Net 4
Corriente por R340.91 mA, real de GND a Net 2
Corriente por R413.64 mA, real de GND a Net 1
Nota importante
Los valores anteriores que daban (v1 = 6V), (v2 = 9V), (v3 = -3V) no coinciden con la polaridad y conexiones actuales del esquema en Flux. Con la convención ANODE − CATHODE y las conexiones reales del proyecto, el resultado correcto es:
V(Net 1)=−3V,V(Net 2)=−9V,V(Net 4)=−12V\boxed{V(\text{Net 1})=-3V,\quad V(\text{Net 2})=-9V,\quad V(\text{Net 4})=-12V}

  • Datos usados del esquema actual en Flux

  • 1. Definición de nodos

  • 2. Ecuación de supernodo

  • 3. Sistema de ecuaciones

  • 4. Voltajes de nodo finales

  • 5. Corrientes por las resistencias

  • R1 entre Net 4 y Net 1

  • R2 entre Net 4 y Net 2

  • R3 entre Net 2 y GND

  • R4 entre GND y Net 1

  • 6. Resumen corregido

  • Nota importante