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CIRCUITOS ELÈCTRICOS, Pasos a seguir:, Las herramientas de mayor utilidad…
CIRCUITOS ELÈCTRICOS
METODOS DE RESOLUCIÒN
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TEOREMA DE NORTON
El teorema de Norton, que se aplica a circuitos eléctricos, establece que un circuito lineal con dos terminales a y b, se puede reemplazar por otro completamente equivalente, que consta de una fuente de corriente llamada IN conectada en paralelo con una resistencia RN
Todo circuito lineal se puede sustituir entre dos puntos A y B del circuito, por un generador de corriente en paralelo con una resistencia entre esos dos puntos A y B.
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El generador de corriente equivalente recibe el nombre de corriente Norton, mientras que a la resistencia equivalente se le llama resistencia Norton.
La resistencia Norton se calcula, en primer lugar desconectando los generadores independientes que hay en el circuito, y en segundo lugar, hallando la resistencia que ve el circuito desde A y B.
Como hay que hallar el valor de la resistencia vista desde A y B, vamos a comenzar a asociar y reducir el circuito por el lado contrario a los terminales A y B , por lo tanto:
Ra = R1 + R4 + R2 = 8 + 4 + 8 = 20 Ω
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MALLAS
En un circuito eléctrico, una malla es un camino cerrado formado por elementos de circuitos. En este caso hay 4 mallas, formadas por 4 caminos cerrados.
El análisis de mallas (algunas veces llamado como método de corrientes de malla), es una técnica usada para determinar la tensión o la corriente de cualquier elemento de un circuito plano. Un circuito plano es aquel que se puede dibujar en un plano de forma que ninguna rama quede por debajo o por arriba de ninguna otra. Esta técnica está basada en la ley de tensiones de Kirchhoff. La ventaja de usar esta técnica es que crea un sistema de ecuaciones para resolver el circuito, minimizando en algunos casos el proceso para hallar una tensión o una corriente de un circuito.
Figura 1
Circuito plano con mallas esenciales 1, 2, y 3. R1, R2, R3, 1/sc, y Ls representan la impedancia de las resistencias, el condensador y el inductor. Vs e Is representan la tensión y la corriente de la fuente de tensión y de la fuente de corriente, respectivamente.
En el método de la corriente de malla, usamos las mallas de un circuito para generar las ecuaciones LVK.
Para usar esta técnica se procede de la siguiente manera: se asigna a cada una de las mallas del circuito una corriente imaginaria que circula en el sentido que nosotros elijamos; se prefiere asignarle a todas las corrientes de malla el mismo sentido. De cada malla del circuito, se plantea una ecuación que estará en función de la corriente que circula por cada elemento. En un circuito de varias mallas resolveríamos un sistema lineal de ecuaciones para obtener las diferentes corrientes de malla.
Corrientes de malla
La técnica de análisis de mallas funciona asignando arbitrariamente la corriente de una malla en una malla esencial. Una malla esencial es un lazo que no contiene a otro lazo. Cuando miramos un esquema de circuito, las mallas se ven como una ventana. En la figura 1 las mallas esenciales son uno, dos y tres. Una vez halladas las mallas esenciales, las corrientes de malla deben ser especificadas.
Una corriente de malla es una corriente que pasa alrededor de la malla esencial. La corriente de malla podría no tener un significado físico pero es muy usado para crear el sistema de ecuaciones del análisis de mallas.1 Cuando se asignan corrientes de malla es importante tener todas las corrientes de malla girando en el mismo sentido. Esto ayudará a prevenir errores al escribir las ecuaciones. La convención es tenerlas todas girando en el sentido de las manecillas del reloj. En la figura 2 se muestra el mismo circuito de antes pero con las corrientes de malla marcadas.
Figura 2
Circuito con corrientes de malla marcadas como i1, i2, e i3. Las flechas muestran la dirección de la corriente de malla.
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Jose Coray
Primera ley de Kirchhoff
nodos
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Ley de los nodos o ley de corrientes de Kirchhoff. Establece que en todo nodo, la suma de corrientes entrantes es igual
a la suma de corrientes salientes.
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Dependera al tipo de de circuito y la forma en que se seleccione el nodo de referencia se puede tener varias conexxiones de fuenta
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Conclusion
La primera ley de Kirchhoff es muy necesaria en aprender ya que con esta ley se puede resolver circuitos comprejo de manera precisa y exacta.
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SUPERPOSICIÒN
Video explicativo
Conclusión
El método de superposición resulta ser uno de los más primordiales para la resolución de los circuitos eléctricos lineales. Este teorema es como una propiedad matemática viéndolo a partir de otro criterio el cual diría que la suma de los factores es igual a el factor total del circuito.
“Establece que la respuesta (una corriente o tensión deseadas) en un circuito lineal que tiene más de una fuente independiente se obtiene mediante la suma de las respuestas ocasionadas por las fuentes independientes separadas que actúan solas” [1]
Bibliografía:
[1] J. William H. Hayt, Jack E. Kemmerly y Steven M. Durbin, «Análisis de circuitos en ingeniería,» de Linealidad y Superposición, México, McGRAW-HILL/INTERAMERICANA EDITORES, S.A. DE C.V., 2007, p. 121. [En Linea]. Disponible en: https://n9.cl/ybcz6 . [Acedido: 12-abr-2021]
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Pasos a seguir:
- se resolvera el circuito. en el caso del super nodo se toma como un solo nodo y se procera a resolver para encontrar sus respectivas ecuaciones
Al hacer el análisis nodos con esta consideración se percatará de que se tiene 2 incógnitas y solo una ecuación
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- se debera observar si en el diagrama hay mas nodos
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Las herramientas de mayor utilidad en el análisis de circuitos eléctricos y electrónicos son el teorema de Thévenin y Norton.
El teorema de Thévenin, nos dice que podemos reemplazar toda la red, excluyendo la carga, por un circuito equivalente, que contenga solamente una fuente de voltaje independiente en serie con una resistencia de tal forma que la relación corriente-voltaje se mantenga sin cambios.
La tensión equivalente de Thévenin v es la tensión entre los dos terminales A y B medida a circuito abierto, y la impedancia equivalente Z, es la impedancia de entrada en los terminales AB con todas las fuentes internas iguales a cero.
La polaridad de la tensión equivalente Thévenin v se elige de forma que la corriente en una impedancia que se conecte tenga el mismo sentido que si dicha impedancia se conectará al circuito activo original
Para hallar la resistencia equivalente, en primera instancia debemos reemplazar por un corto circuito a cada fuente de voltaje independiente. Las fuentes de corriente independientes serán reemplazadas por un circuito abierto. Una vez realizado este proceso mediante los criterios de reducción de resistores se obtendrá la resistencia equivalente, entre los terminales de la porción del circuito que estemos analizando.
Para determinar el voltaje de Thévenin entre los terminales de la porción del circuito elegido para su análisis, procedemos a incluir nuevamente todas las fuentes de voltaje y corriente independientes, de tal forma que aplicando los criterios circuitales anteriormente mencionados, podemos calcular el voltaje entre los terminales indicados.
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BIBLIOGRAFIA
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VIDEO EXPLICATIVO
CONCLUSION
el teorema de THEVENIN es muy importante en el transcurso de nuestra carrera ya que esta influida en todo el ambito electrico , una herramienta muy indispensable para la simplificacion de circuitos.
ejercicio
Usando el teorema de thevenin calcular la corriente que circula por la resistencia de 10 ohm en el circuito que se muestra a continuación :
para comenzar a la resolución procedemos a quitar la resistencia de 10 ohm donde será calculada la intensidad que circula por ella quedándonos el siguiente circuito.
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