UNIVERSIDAD FERMIN TORO
VICE RECTORADO ACADEMICO
FACULTAD DE INGENIERIA
ESCUELA DE TELECOMUNICACIONES
Participante:
Kent González
Asignatura: Circuitos Eléctricos I
SAIA A
Prof. José Morillo
Julio, 2015
Pre-Laboratorio
Actividad Nro.1
Para el siguiente circuito, calcular todas las tensiones y corrientes por mallas.
Indicar el sentido correcto de las corrientes y tensiones.
Por análisis de malla:
Malla 1:
Malla 2:
Malla 3:
Resolviendo el sistema de ecuaciones tenemos:
I1 = 19.092 mA. Esta será la corriente en el resistor de 560Ω
I2 = 16.301 mA Esta será la corriente en el resistor de 620Ω
I3 = 14.554 mA Esta será la corriente en el resistor de 220Ω.
Calculamos las tensiones en los resistores indicados:
V560 = I1 * 560 = 10.692 V
V620 = I2 * 620 = 10.107 V
V220 = I3 * 220 = 3.203 V
Aplicando LCK a los nodos encontramos las corrientes faltantes:
I910 = I1 – I2 = 2.791 mA
I820 = I2 – I3 = 1.747 mA
I390 = I910 + I820 = 4.538 mA
Calculamos las tensiones correspondientes:
V910 = I910 * 910 = 2.540 V
V820 = I820 * 820 = 1.433 V
V390 = I390 * 390 = 1.770 V
Tabla 1
620 910 820 390 560 220
Voltaje
(V)
10.107 2.540 1.433 1.770 10.692 3.203
Corriente
(mA)
16.301 2.791 1.747 4.538 19.092 14.554
3. Aplicando superposición, calcular las tensiones y corrientes con el
sentido correcto para F2 = 0 y F1 = 15V.
Reemplazamos la fuente de 9V con un cortocircuito y desarrollamos las siguientes
ecuaciones mediante el análisis de mallas:
Malla 1:
Malla 2:
Malla 3:
Resolviendo el sistema nos da:
I’1 = 14.019 mA, hacia la izquierda. Esta será la corriente en el resistor de 560
ohm.
I’2 = 8.454 mA, hacia la derecha. Ésta será la corriente en el resistor de 220 ohm
I‘3 = 8.671 mA, hacia la izquierda. Esta será la corriente en el resistor de 620 ohm.
V’560 = 14.019 mA * 560 = 7.851 V
V’220 = 8.454 mA * 220 = 5.241 V
V’620 = 8.671 mA * 620 = 1.908 V
Las corrientes en las resistencias faltantes serán dadas al aplicar la LCK a
los nodos:
Nodo 3:
I’910 = I’1 – I’2 = 14.019 – 8.454 = 5.565 mA, hacia la derecha
Nodo 1:
I’820 = I’3 – I’2 = 8.671 – 8.454 = 0.217 mA, hacia la derecha.
Nodo 2:
I’390 = I’910 – I’820 = 5.565 – 0.217 = 5.348 mA, hacia abajo.
Podemos calcular las tensiones faltantes:
V’910 = 5.565 mA * 910 = 5.064 V
V’820 = 0.217 mA * 820 = 177.9 mV
V’390 = 5.348 mA * 390 = 2.086 V.
Tabla 2
620 910 820 390 560 220
Voltaje
(V)
5.241 5.064 0.178 2.086 7.851 1.908
Corriente
(mA)
8.454 5.565 0.217 5.348 14.019 8.671
4. Repita 3 para F1 = 0 y F2 = 9V.
Reemplazamos la fuente de 15 V con un cortocircuito y aplicando análisis de
mallas tenemos:
Malla 1:
Malla 2:
Malla 3:
Resolviendo este sistema, nos da los siguientes valores para las corrientes
y tensiones, habiendo eliminado la fuente de 15 V
I’’1 = 5.073 mA. Esta será la corriente en el resistor de 560 ohm.
I’’2 = 5.884 mA. Ésta será la corriente en el resistor de 220 ohm
I’’3 = 7.847 mA. Esta será la corriente en el resistor de 620 ohm.
V’’560 = 5.073 mA * 560 = 2.841 V
V’’220 = 5.884 mA * 220 = 1.294 V
V’’620 = 7.847 mA * 620 = 4.865 V
Las corrientes en las resistencias faltantes serán dadas al aplicar la LCK a
los nodos:
Nodo 3:
I’’820 = I’’2 – I’’3 = 7.847 – 5.884 = 1.963 mA, hacia la izquierda.
Nodo 1:
I’’910 = I’’2 – I’’1 = 7.847 – 5.073 = 2.774 mA, hacia la izquierda.
Nodo 2:
I’’390 = I’’910 – I’’820 = 2.774 – 1.963 = 0.811 mA, hacia arriba
Podemos calcular las tensiones faltantes:
V’’820 = 1.963 mA * 820 = 1.610 V
V’’910 = 2.774 mA * 910 = 2.524 V
V’’390 = 0.811 mA * 390 = 0.316 V
Tabla 3
620 910 820 390 560 220
Voltaje (V)
4.865 2.524 1.610 0.316 2.841 1.294
Corriente (mA)
7.847 2.774 1.963 0.811 5.073 5.884
5. Ahora sume las tablas 2 y 3 y compárela con la tabla 1
Tabla 2 + Tabla 1
620 910 820 390 560 220
Voltaje (V)
5.241
+ 4.865
=
10.106
5.064 -
2.524 =
2.54
1.610 -
0.178 =
1.432
2.086 -
0.316
=
1.77
2.841 +
7.851 =
10.692
1.294 +
1.908 =
3.202
Corriente
(mA)
7.847
+ 8.454
=
16.301
5.565 -
2.774 =
2.882
1.963 –
0.217 =
1.746
5.348 -
0.811 =
4.537
14.091 +
5.073 =
19.164
5.884 +
8.671 =
14.554
Comparación
620 910 820 390 560 220
Voltajes
tabla 1
10.107 2.540 1.433 1.770 10.692 3.203
Voltaje de
la suma
Tabla 2 +
Tabla 3
10.106
2.54
1.432
1.77
10.692
3.202
Corriente
(mA)
Tabla 1
16.301
2.791
1.747
4.538
19.092
14.554
Corrientes
de la
suma
Tabla 2 +
Tabla 3
16.301
2.882
1.746
4.537
19.164
14.554
Actividades de Laboratorio
1. Monte cuidadosamente en el simulador el circuito de la figura 1 del
pre-laboratorio.
2. Mida todas las tensiones y corriente del circuito. “Es importante que
sepa el sentido correcto de las caídas de tensión y de las corrientes.
De lo contrario, tomara lecturas erróneas. Llene las siguientes tablas.
Tabla 1
3. Ahora, anule la fuente F2 de 9V. Proceda a medir, con la polaridad
correcta, las tensiones y corrientes del circuito:
Tabla 2
Repita el paso 3 pero anulando solo la fuente de 15V.
Tabla 3
Post-Laboratorio:
1. Para R = 390Ω. Calcule la potencia con los datos de las siguientes
tablas:
Tabla 1 (Lab) Potencia 1 = 1.732 / 390 = 7.674 mW
Tabla 2 (Lab) potencia 2 = 2.062 / 390 = 10.881 mW
Tabla 3 (Lab) potencia 3 = 0.3162 / 390 = 0.256 mW
3. ¿Por qué P2 + P3 P1? Justifique su respuesta.
El procedimiento de análisis de circuitos por Superposición solo es válido
para propiedades lineales, como corriente, voltaje, entre otros. La potencia es una
propiedad no lineal, por tanto no se puede calcular la potencia de algún elemento
en un circuito por el teorema de superposición. En tal sentido, debe hallarse la
potencia individual de cada elemento después que se ha aplicado la superposición
y se han encontrado las tensiones y las corrientes individuales reales de cada
elemento.
4. ¿Cuál de las tres es la verdadera potencia en R = 390 ohm?
La primera, 7.674 mW
5.- Realice las conclusiones acerca de este procedimiento de análisis
de circuitos (Superposición)
1.) Este teorema establece que el efecto que dos o más fuentes tienen
sobre una impedancia es igual, a la suma de cada uno de los efectos de cada
fuente tomados por separado, sustituyendo todas las fuentes de voltaje restantes
por un corto circuito, y todas las fuentes de corriente restantes por un circuito
abierto.
2.) Los pasos a seguir son los siguientes:
Escoger una fuente en el circuito, sea de voltaje o corriente.
Eliminar las otras fuentes: De voltaje colocarlas en
cortocircuito, de corriente en circuito abierto.
Determinar efectos individuales debido a la fuente escogida. Si
hay otra fuente empezar de nuevo en el paso uno.
Hacemos los cálculos.
Habiendo hallado los efectos individuales de cada una de las
fuentes, sumar todos los efectos individuales tomando en cuenta las
direcciones de las corrientes.
3.) En casos de que sea más factible usar este teorema, es preferible que
los análisis de mallas o de nodos ya que no requiere utilizar algebra de
matrices o determinantes para estudiar el circuito.
Top Related