Laboratorio Circuitos Electricos 2 (2)

Circuitos Elctricos I Facultad de Ingeniera de Sistemas y Electrnica.

LABORATORIO N 2

CURSO: CIRCUITOS ELECTRICOS I

PROFESOR: SINCHI YUPANQUI, FRANCISCO E.

TEMA: TEOREMAS DE CIRCUITOS ELECTRICOS CD

GRUPO: GRUPO 3 (A)

ALUMNOS: PEREZ CASTAEDA, JORGE EDUARDO.

VALDERRAMA PORTOCARRERO,

GIANCARLO.

2014


INDICE

I.

- OBJETIVOS

- MARCO TEORICO

- CIRCUITOS IMPLEMENTADOS

- MATERIALES

II. PROCEDIMIENTOS

- DEL ENSAYO

III. RESULTADOS Y DISCUSION

- TABLAS DE DATOS Y RESULTADOS

- GRAFICOS

- SOLUCION DE CUESTUINARIO

IV. CONCLUSIONES Y OBSERVACION

- REFERENCIA BIBLIOGRAFIAS

- ANEXOS


OBJETIVOS

- Verificar experimentalmente la validez y utilidad de los teoremas de

Thevenin, Norton y mxima potencia de transferencia en los

Circuitos Elctricos CD.

MARCO TEORICO


TEOREMA DE THEVENIN

Cualquier circuito, por complejo que sea, visto desde dos terminales concretos, es

equivalente a un generador ideal de tensin en serie con una resistencia, tales

que:

La fuerza electromotriz del generador es igual a la diferencia de potencial que se

mide en circuito abierto en dichos terminales.

La resistencia es la que se "ve" HACIA el circuito desde los terminales en

cuestin, cortocircuitando los generadores de tensin y dejando en circuito abierto

los de corriente.

Para aplicar el teorema de Thvenin, por ejemplo, en el caso de la Figura,

elegimos los puntos X e Y y suponemos que desconectamos todo lo que

tenemos a la derecha de dichos puntos, (es decir, estamos suponiendo que las

resistencias R3 y R4, las hemos desconectado fsicamente del circuito original) y

miramos atrs, hacia la izquierda.

En esta nueva situacin calculamos la tensin entre estos dos puntos (X,Y) que

llamaremos la tensin equivalente Thevenin que coincide con la tensin en

Bornes de la resistencia R2 y cuyo valor es:


El siguiente paso es, estando nosotros situados en los puntos indicados (X Y)

mirar hacia la izquierda otra vez y calcular la resistencia que vemos, pero teniendo

en cuenta que debemos suponer que los generadores de tensin son unos

cortocircuitos y los generados de corriente son circuitos abiertos, en el caso de

nuestro circuito original, slo hay un generador de tensin que, para el clculo que

debemos hacer lo supondremos en cortocircuito.

Las resistencias R1 y R2 estn en paralelo. Por lo que la resistencia equivalente

Thevenin, tambin llamada impedancia equivalente, vale:

El circuito estudiado a la izquierda de los puntos X, Y se reemplaza ahora por el

circuito equivalente que hemos calculado y nos queda el circuito de la figura,

donde ahora es mucho ms fcil realizar los clculos para obtener el valor .

TEOREMA DE NORTON

Es el recproco del Teorema de Thevenin y dice:


"Todo circuito compuesto de generadores y resistencias se puede reemplazar por

un generador de corriente IN en paralelo con una resistencia RN.

Dnde IN es igual a la corriente que circula por los terminales de salida cuando

estas se ponen en cortocircuito. RN es la misma que la de Thevenin.

Para determinar el equivalente de Norton del circuito, se procede de la siguiente

forma:

Cortocircuitamos A y B y calculamos la corriente que circula:

( )

( ) {

[

( )]

[

( )]}

( ) [

( )]

{( ) [( ) ]

( )}


[( ) ]

( )

La RN se calcula como en Thevenin:

( )

Luego reemplazamos por el circuito equivalente:

TEOREMA DE MXIMA TRANFERENCIA DE POTENCIA.

Muchas aplicaciones de circuitos requieren que la mxima potencia disponible de


una fuente se transfiera a un resistor de carga Rc como ya se sabe un circuito A

puede reducirse a su equivalente de Thevenin.

El problema general de la transferencia de potencia puede examinarse en

trminos de la eficiencia y la economa. Los sistemas elctricos se disean para

llevar la potencia a la carga con la mayor eficiencia, al reducir las prdidas en las

lneas de potencia. Por ello, el esfuerzo se centra en reducir RTH que

representara la resistencia de la fuente ms la de la lnea. Por eso resulta

atractiva la idea de usar lneas superconductoras que no ofrezcan resistencia para

transmitir potencia.

Resistencia Rc unida al Circuito A.

El circuito A es un circuito que contiene resistencias, fuentes independientes,

fuentes dependientes. La resistencia Rc representa la carga.

Un equivalente Thevenin sustituye al circuito A. Donde Vf(t) es la fuente de tensin

de Thevenin.

Resistencia Rc unida al circuito equivalente Thevenin.


Por lo tanto tendremos:

Suponiendo que Vf(t) y RTH son constantes para una fuente dada, la potencia

mxima ser funcin de Rc. Para calcular el valor de Rc que maximiza la potencia,

se usa el clculo diferencial para determinar el valor de Rc para el que la derivada

es igual a cero.


La derivada es cero cuando

El teorema de la mxima transferencia de potencia establece que la potencia

mxima entregada por una fuente representada por su circuito equivalente de

Thevenin se alcanza cuando la carga Rc=RL=RTH.

CIRCUITO IMPLEMENTADO


MATERIALES

o Resistencias.

o Potencimetro.

o Fuente De Alimentacin.


o Cocodrilo Banana.

o Multmetro.

o Protoboard.


I. PROCEDIMIENTOS DEL ENSAYO

Primero hay que revisar si tenemos todos los materiales que se va a utilizar

en este laboratorio y verificar si est funcionando correctamente como el

potencimetro y el multmetro.

Hallamos los valores de las resistencias con el multmetro y con el cdigo

de colores y los anotamos en las tablas

Armamos el circuito dado en la gua.

Se comprueba el buen estado de la fuente de voltaje, y regulamos nuestro

voltaje a 11.92 voltios.

Manteniendo el voltaje en 12V vamos a medir el VL e IL del potencimetro

RL hacindolo variar desde 0 hasta su mximo valor (0 50k). Luego lo

anotamos en la siguiente tabla.

Caso 1 Caso 2 Caso 3 Caso 4 Caso 5 Caso 6 Caso 7 Caso 8 Caso 9

RL (K) 0.5 1 1.54 2.06 2.54 3.04 3.52 4.08 4.55

VL (V) 0.57 1.366 1.654 2.06 6,4 1.8 1.93 2.04 2.12

IL (A) 1.12 0.94 0.81 0.72 2.5 0.6 0.55 0.5 0.47


II. CONCLUSIONES Y OBSERVACIONES

RL menor ser la potencia entregada

por la fuente de voltaje.

de carga RL sea igual a la resistencia interna de la fuente Ri

podemos reemplazar

cualquier circuito lineal activo con terminales de salida a-b puede ser

sustituido por una nica fuente de tensin de Thevenin en serie con

una resistencia o puede ser sustituido por una nica fuente de corriente

de Norton en paralelo con una resistencia Norton


BIBLIOGRAFIA

http://electronicacompleta.com/lecciones/leyes-de-kirchhoff/

www.ecured.cu index.php Leyes de Kirchhoff

es.wikiversity.org wiki Ley de orriente de Kirchhoff

www.fisicapractica.com/leyes-kirchhoff.php

Laboratorio Circuitos Electricos 2 (2)

Documents

Transcript of Laboratorio Circuitos Electricos 2 (2)