Theveninspänningsuppgift.

Hej! Har stirrat mig blind i timmar på den här uppgiften, men lyckas inte lösa problemet...

bild

Problemet som jag vill lösa är att jag vill räkna ut theveninspänningen. Jag försöker göra det mha nodanalys och sedan spänningsdelning, men får inte fram rätt svar:/ Rätt svar är för övrigt 30V.

Tack på förhand!

Vad är Vx?

Spänningskällan beror på Vx.

Aha ok.

Hade förr mig att man rita dem som romber men sen hade jag ju inte världens bästa föreläsare i elläran precis.

Om vi döper strömmen som går ut från den översta grenpunkten genom 10 ohm resistorn till I1 och den genom 30 ohm resistorn till I2 så ger KCL.

I1+I2=2 A

Vi vet även genom ohms lag att

Vx=10*I1 och då spänningen över 30 ohms resistorn är 3*Vx vet vi även att
3*Vx=30*I2

Tre okända och tre oberoende ekvationer ger till slut lösningen Vx=10 V och theveninekvivalenten är sen den öppna polspänningen alltså 30 V.

Hej!

Eftersom samma ström går igenom spänningskällan och 10-resistorn så måste resistansen för spänningskällan vara dubbelt så stor, det vill säga 20. (U=R*I).

Theveninspänningen är lika stor som spänningen över 30-resistorn, som är lika stor som över spänningskällan och 10-resistorn tillsammans. (parallellkopplat).

Strömmen på 2A delar sig i punkten ovanför 30-resistorn 2 lika stora delar, eftersom resistansen är lika stor båda vägarna (20+10 resp. 30), alltså vet du att det går 1A ström genom varje resistor.

Spänningen över 30-resistorn = R*I =30*1 = 30V

Edit: Kör på uturkyrkans lösning, den var finare.

Hur vet vi att "då spänningen över 30 ohms resistorn är 3*Vx vet vi även att
3*Vx=30*I2"?

Spänningsvandra över spänningskällan (2*Vx) och 10 ohm resistorn (Vx) så har du ju spänningsskillnaden mellan den översta grenpunkten och den understa vilket även är spänningen över 30 ohms resistorn. Sen är det bara ohms lag.

Ja, men blir det inte 2Vx-Vx då. (Spänningen Vx faller väl över resistorn där uppe?) Det skulle ju innebära att spänningsskillnaden skulle bli Vx istället för att bli 3Vx.

Orienteringen på tecknen är samma hos både resistorn och spänningskällan.
Alltså från minus till plus så ökar spänningen först 2*Vx och sen med fortfarande samma orientering så går du återigen från minus till plus och alltså upp ytterligare Vx i spänning.

Faller inte alltid spänningen över ett motstånd? Det spelar ju ingen roll på vilket håll du kopplar in ett motstånd i en krets. Eller hur fungerar det här med Vx, är det inte så att spänningskällan beror på spänningen i motståndet?

Jovisst "faller" spänningen alltid över ett motstånd! Men bara i den ena riktningen i den andra stiger den.
Den riktning den faller i är den riktning som strömmen går genom motståndet alltså från + till -.

Tror det som förvirrar dig är att där även finns en ideal strömkälla. Hade du bara haft spänningskällan hade strömmen varit tvungen att gå genom motståndet i andra riktningen och fallit så som du tänker dig men nu "tvingar" strömkällan strömmen att gå i motsatt riktning.

I detta fall så spelar det nog ingen roll om spänningskällan är beroende eller ej då Vx endast kan anta värdet 10 V oavsett vilket.