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.