Miranda Paredes Trab Ind Cat

7/23/2019 Miranda Paredes Trab Ind Cat

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INGENIERA INDUSTRIAL

Informe de investigacin, desarrollo y comparacinentre diferentes mtodos de solucin de circuitos

elctricos

Alumno

MIRANDA PAREDES JOSE EMANUELCurso

ELECTRONICA Y ELECTRICIDAD INDUSTRIAL

Docente

RONALD ESTELA URBINA

Ciclo4to ciclo

ec!"

#4$#4$%#&'


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Introduccion- En principio, para resolver un circuito es necesano formular unconjunto de ecuacionessimultdneas que seobtieneaplicando de

formacombinada las leyes de Kirchhoffy las relaciones i-v de loselementos del circuito- as relaciones i-vgobiernan el comportamiento de cada elementocon independencia de enque circuito esteconectado!

- as leyes de Kirchhoffson condiciones impuestas a las cone"iones,independientes de los elementos concretos presentes en el circuito

- #ara un circuito de E elementos, este procedimiento conducea unsistema lineal de $E ecuaciones con $E incognitas!

%ef inicion de &udo'

- &udo' punto decone"ion entre $ o mas elementos decircuito

- %efinicion de (ension de &udo'

- )astaahora nos hemos referido a latension *o potencial+ enterminos dediferencia de potencial entre $ nudosque,generalmente, se corresponden con los terminales de un elemento

Alternativamente, podemos elegir un nudo del circuito como nudode referencia *nudo detierra+ y asignarle un valor detensionconocido *tfpicamente .+

- El nudo detierrasuele identificarse conalguno de los siguientessimbolos'

lamamos tension de nudo al valor de la tension en un nudo de uncircuito! %icho valor estd referido a la tension en el nudo de tierra

- /nave0 conocidas las tensiones en todos los nudos deun circuito,


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resulta inmediato obtener las cafdas1subidas de tension en cadaelemento del circuito!

Ejemplo ' 2alcular las subidas1caidas de tension en cada elementodel circuito de la figura sabiendo que las tensiones denudo valen

.3 4 l.,.$ 4 $.,.5 4 -6.y .6 4 7.

Andlisis de nudos para circuitossin fuentes detension- %ado un circuito de & nudos sin fuentes de tension,

el andlisis denudos constade lossiguientes pasos'

- Elegir un nudo de referenciay asignar tensiones .3, .$, 8!,.&-3 a losrestantes &-3 nudos

- Aplicar la KCLa cada nudo,salvo al de referencia -9 se obtienen&-3 ecuaciones

- /tili0ar la relacion i-vdecada resistencia para escribir lascorrientes de rama en funcion de las tensiones de nudo


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- 2alcular las &-3 tensiones de nudo resolviendo las &-3 ecuacionesbtenidas 2alcular las tensiones de nudo en el circuito de lafigura

:olucin

3! Elegir un nudo de referenciay asignar tensionesV1, V2, .,VN-3 a losrestantes &-3 nudos- #ara este circuito & 4 5- Indicamos el nudo de referencia con el sfmbolo de la tierra- Asignamos tensiones de nudo .3y .$- Asignamos corrientes de rama

$! Aplicar la KCLa cada nudo,salvo al de refererencia


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5! /tili0ar la relacion i-vdecada elemento para escribir las corrientes

de rama en funcion de las tensiones de nudo

6! 2alcular las &-3 tensiones de nudo resolviendo las &-3 ecuacionesobtenidas


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;esolucion desistemas lineales' ;egla de Cramer

An


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E!jemplo' 2alcular las tensiones denudo en el circuito de la figura

CASO $' :i la fuente detension estd conectadaentredos nudos,no siendo ninguno deellos de referencia, entonces'

- :e introduce la corrienteque atraviesa la fuente*ix+ comovariable adicional!- :eanade una ecuacion que relaciona latension de la fuentecon las dos tensiones nodales *V1-V2=Vs+

Ejemplo' 2alcular las tensiones de nudo en el circuito de la figura


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$!5 Analsis de mallas- %efinicion de =alla'- a0o' 2amino cerrado, es decir, camino que empie0a y termina en el

mismo nudo sin pasar mds deunave0 por cada uno de losnudos intermedios- =alla' a0o que no contieneningun elemento en su interior

- %efinicion de 2orriente de =alla '- )astaahora hemos trabajado solamentecon corrientes de rama,es decir, con corrientes que fluyen entre dos nudosy que,normalmente, seasocian con un elemento concreto

-Alternativamente, podemos introducir el concepto de corrientede malla- 2orrientede=alla' es la corrienteque recorreuna determinadamalla! #ortanto, es una corriente cerrada!


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aasignacion desentido degiro a las corrientes demalla esarbitrario#ara un circuito dado, la relacion entre las corrientes de ramay lascorrientes demalla puede determinarse por simple inspeccion

Ejemplo' En el circuito de la figura, calcular las corrientes derama indicadas

El andlisis demallas es otro metodo general para el andlisis de circuitos

- :e basa en usar corrientes de malla *en ve0 decorrientes de rama+como variables de circuito

- Esta eleccion de variables reduce el numero de ecuaciones a resolver


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- %ado un circuito de& mallas sin fuentes de corriente,el andlisis demallas consta de los siguientes pasos'

3! Asignar las corrientes demalla i1, i2,iN a las & mallas$! Aplicar la K.a cada una de las mallas

5! /tili0ar la relacion i-v de cada elemento para escribir lastensiones de elemento en funcion de las corrientes de malla6! 2alcular las & corrientes de malla resolviendo las & ecuaciones obtenidas

E jemplo' 2alcular las corrientes demallaen el circuito de la figura

:/2I>&

3! Asignar las corrientes demalla i1, i2,iN a las & mallas

$! Aplicar la K.a cada una de las mallas


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5! /tili0ar la relacion i-v de cada elemento para escribir lastensiones de elemento en funcion de las corrientes de malla

6! 2alcular las & corrientes de malla resolviendo las & ecuaciones obtenidas


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2.-Comparacion entre el andlisis denudosy el de mallas

%ado un circuito,c!emetodo es mejor o mds eficiente?

- a respuesta depende, esencialmente, dedos factores'

3! &aturale0a del circuito' la clavees elegir el metodo que lleveaun numero menor de ecuaciones!

@ =enos nudosque mallas & Andlisis de &udos@ =ds nudos que mallas & Andlisis de mallas

$! a informacion requerida' engeneral !!!

@ :i se requieren tensiones denudo, puede serventajoso aplicarandlisis nodal

@ :i seprecisan corrientes de malla,andlisis demallas

-Ademds, ciertos circuitos solo pueden anali0arse por un metodo!@ Ej!' los circuitos no pianos, no pueden resolverse por mallas

-Ejemplo ' Encontrar en valor de la resistencia ; en el circuito dela figura!


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:olucin'


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2onclusiones!

a cone"in en serie simplifica el cableado de los circuitos pero presenta elinconveniente de que si falla uno de los componentes queda el circuito

abierto, impidiendo el funcionamiento de todos los dem

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