Problema resuelto circuito eléctrico con resistencias y diodos

En el circuito de la figura 1 tenemos un problema con resistencias y diodos, se pide para tener el problema resuelto:

a) Calcular la tensión V y la corriente I que circula por el diodo D2.
b) Repetir el apartado anterior si el diodo D2 se cambia de sentido.

Nota: VAKON = 0,7V.

Problema resuelto de diodos 12 figura 1

Solución:

a) Se supone que los diodos D1 y D2 están polarizados en directo. El circuito queda entonces:
Problema resuelto de diodos 12 figura 2

Las ecuaciones de los nudos A y B pueden escribirse:
Problema resuelto de diodos 12 figura 3

Sumando las dos ecuaciones, se elimina directamente la variable y resulta:
Problema resuelto de diodos 12 figura 11

Operando:
Problema resuelto de diodos 12 figura 5

Sustituyendo este valor en cualquiera de las dos ecuaciones:
Problema resuelto de diodos 12 figura 6

El resultado negativo indica que la corriente tiene sentido contrario al que se ha supuesto. Por consiguiente la suposición inicial no era correcta (la corriente en D2 no puede circular de cátodo a ánodo).

Se supone ahora que la situación de los diodos es D1 ON y D2 OFF:
Problema resuelto de diodos 12 figura 7

La ecuación de la malla que pasa por el punto A (15V-R4-D1-R1) es:
Problema resuelto de diodos 12 figura 8

Resolviendo, I = 0,95mA y V = 9,53V. Como la tensión en el punto B es de 5V, se puede concluir que el diodo D2 se encuentra en OFF.

b) Suponiendo ahora que ambos diodos conducen, el circuito equivalente aparece en la figura 4:
Problema resuelto de diodos 12 figura 4

Problema resuelto de diodos 12 figura 9

La solución es ahora:
Problema resuelto de diodos 12 figura 10

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