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• Francisco Luis Acosta Hernández

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ANALISIS DE CIRCUITOS TRABAJO FASE 2

FRANK DIAZ GALINDO C.C. 1.096.190.797

GRUPO 243003_12

Universidad Nacional Abierta y a Distancia Ingeniería Electrónica Octubre de 2019

Objetivos: Analizar nodos, análisis voltaje de nodo y súper nodos para resolver circuitos resistivos. Comprender la definición y las diferencias de cada uno de los elementos que componen un circuito resistivo con múltiples nodos y mallas. Comprobar el porcentaje de error del circuito seleccionado montado en un simulador

2. Definir de manera clara y corta los siguientes conceptos: Nodos, súper nodos, súper mallas, método de superposición, teorema de Norton, Teorema de Thevenin, máxima transferencia de potencia. (en lo posible acompañadas de una imagen y todo debidamente referenciado bajo normas APA). Nodo: En ingeniería eléctrica y electrónica, un nodo es un punto donde dos o más componentes tienen una conexión común. Corresponde a una unión de alambres hechos de material conductor que poseen una resistencia eléctrica cercana a 0.

Súper Nodo: Un súper nodo incluye a una fuente de tensión (dependiente o independiente) conectada entre dos nodos de no referencia y a cualesquiera elementos conectados en paralelo con ella.

Súper Malla: Existe una súper malla cuando una fuente de corriente está entre dos mallas esenciales. Para tratar la súper malla, se trata el circuito como si la fuente de corriente no estuviera allí. Esto produce una ecuación que incorpora las dos corrientes de malla. Una vez que se plantee esta ecuación, se necesita una ecuación que relacione las dos corrientes de malla con la fuente de corriente, esto será una ecuación donde la fuente de corriente sea igual a una de las corrientes de malla menos la otra.

Método De Superposición: El teorema de superposición permite calcular la corriente o el voltaje en cualquier rama de un circuito estimulado por varias fuentes de energía, ya sean de corriente o de voltaje. De acuerdo con este teorema, el valor de la corriente o del voltaje en una rama de un circuito estimulado por varias fuentes se produce por la superposición de los estímulos de cada una de ellas.

Teorema de Norton: en esencia el teorema de Norton permitirá simplificar un circuito comprendido entre dos terminales planteando lo siguiente: Un circuito que tenga dos terminales, se comporta respecto de una resistencia de carga colocada entre ellos como un simple generador de intensidad Ix en paralelo con una resistencia Rx.

Teorema de Thevenin: establece que si una parte de un circuito eléctrico lineal está comprendida entre dos terminales A y B, esta parte en cuestión puede sustituirse por un circuito equivalente que esté constituido únicamente por un generador de tensión en serie con una impedancia de forma que al conectar un elemento entre las dos terminales A y B, la tensión que cae en él y la intensidad que lo atraviesa son las mismas tanto en el circuito real como en el equivalente. El teorema de Thévenin es el dual del Teorema de Norton.

Máxima transferencia de potencia: Cuando se tiene un circuito lineal y se le requiere conectar una carga a éste, el valor de la impedancia del circuito lineal debe ser igual al valor de la impedancia de la carga para que se dé la máxima transferencia de potencia:

3. Hallar los siguientes valores de manera teórica y ubicarlos en una tabla de manera organizada:   

Corriente en cada uno de los resistores del circuito. Voltaje en cada uno de los componentes del circuito. Potencia en cada uno de los componentes del circuito.

Circuito 1

Paso 1, identificamos los nodos principales e indicamos el sentido de la corriente:

V2

V1

Por Ley de Corrientes de Kirchhoff: ∑ 𝐼 𝑁𝑜𝑑𝑜 = 0

∑ 𝐼 𝑆𝑎𝑙𝑒𝑛 = ∑ 𝐼 𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑛

Nodo 1

Nodo 2

0.5 + 𝐼𝑅1 + 𝐼𝑅2 + 1 = 0

𝐼𝑅2 + 𝐼𝑅3 + 𝐼𝑅4 = 1

0.5 + 21

𝑉1−18

− 20 =

40 3𝑉1 80

+

𝑉1−𝑉2

𝑉2

− 80

𝑉1 = −19,4𝑉 𝑉2 = 25,9𝑉

80

+1=0

𝑉2−𝑉1 80 23

= 20

+

𝑉2+12

3,5𝑉2 100

80

+

𝑉1

− 80

𝑉2−30 100

=1

Calcular las corrientes del circuito: 𝐼𝑅1 = 𝐼𝑅2 =

𝑉1−18 40 𝑉1−𝑉2 80

= −0,935𝐴

𝐼𝑅3 =

= −0,56625𝐴

𝐼𝑅4 =

𝑉2+12 80 𝑉2−30 100

= 0,47375𝐴 = −0,041𝐴

Calcular voltaje en el circuito: 𝑉𝑅1 = 𝑉1 − 18 = −19,4 − 18 = −37,4𝑉 𝑉𝑅2 = 𝑉2 − 𝑉2 = −19,4 − 25,9 = −45,3𝑉 𝑉𝑅3 = 𝑉2 + 12 = 25,9 + 12 = 37,9𝑉 𝑉𝑅4 = 𝑉2 − 30 = 25,9 − 30 = −4,1𝑉

Tabla Resumen y Potencias: Resistencia R1 = 40 R2 = 80 R3 = 80 R4 = 100

Voltaje(V) 𝑉1 = −37,4𝑉 𝑉2 = −45,3𝑉 𝑉3 = 37,9𝑉 𝑉4 = −4,1𝑉

Corriente(A) 𝐼1 = −0,935𝐴 𝐼2 = −0,56625𝐴 𝐼3 = 0,47375𝐴 𝐼4 = −0,041𝐴

Potencia(W) 𝑃1 = 35 𝑃2 = 25,6 𝑃3 = 18 𝑃4 = 0,17

4. Realizar el montaje del circuito en uno de los simuladores propuestos, evidenciando las medidas tomadas.

5. Anexar en el trabajo capturas de pantalla tomados del simulador.

6. Elaborar una tabla en la que incorporen los valores teóricos y prácticos obtenidos del circuito elegido. Es necesario registrar el porcentaje de error obtenido entre los valores teóricos y prácticos, usando para ello la siguiente fórmula:

𝑉𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑡𝑒ó𝑟𝑖𝑐𝑜 − 𝑉𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑝𝑟á𝑐𝑡𝑖𝑐𝑜 ∗ 100% = 𝑃𝑜𝑟𝑐𝑒𝑛𝑡𝑎𝑗𝑒 𝑑𝑒 𝑒𝑟𝑟𝑜𝑟 𝑉𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑡𝑒ó𝑟𝑖𝑐𝑜

VALOR TEORICO

VALOR PRACTICO -37,4 -45,3 37,9 -4,1

PORCENTAJE DE ERROR -37,4 -45,3 37,9 -4,05

0 0 0 0,012195122

Conclusiones 

La ley de ohm es una herramienta fundamental para resolver circuitos resistivos.



Los simuladores virtuales de circuitos nos brindan información rápida y confiable de cómo se comporta un circuito ante determinadas circunstancias.



Se entendió la definición de algunos conceptos utilizados en la resolución de circuitos mixtos.

BIBLIOGRAFIA

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Wikipedia (2017) Análisis de nodos. Recuperado de https://es.wikipedia.org/wiki/An%C3%A1lisis_de_nodos

Wikipedia (2018) Análisis de mallas. Recuperado de https://es.wikipedia.org/wiki/An%C3%A1lisis_de_mallas

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para

solución

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https://www.ecured.cu/Teorema_de_superposici%C3%B3n_pa ra_soluci%C3%B3n_de_circuitos_el%C3%A9ctricos

Ecured(2018)Teorema de Norton. Recuperado de https://www.ecured.cu/Teorema_de_Norton

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Cosas de electrónica (2016) Máxima transferencia de potencia. Recuperado de https://cosasdeelectronica.wordpress.com/apuntes/electronica -analogica/maxima-transferencia-de-potencia/