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Orientación Universidad
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Circuitos electricos, Ejercicios de Análisis de Circuitos Eléctricos

documentos para la solucion de talleres

Tipo: Ejercicios

2020/2021

Subido el 04/10/2021

laura-victoria-de-la-ossa-jarava
laura-victoria-de-la-ossa-jarava 🇨🇴

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UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE BUCARAMANGA
FACULTAD DE INGENIERÍAS
CIRCUITOS ELÉCTRICOS
TÉCNICAS DE ANÁLISIS DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS
NOMBRE DE LOS INTEGRANTES DEL GRUPO DE LABORATORIO
Juan Pablo Pedroza Pinzón.
María Isabel Durán.
OBJETIVOS
-Comprobar prácticamente el análisis de mallas como un método de solución de circuitos y su relación con la
ley de voltajes de Kirchhoff (LVK)
-Comprobar prácticamente el análisis de nodos como un método de solución de circuitos y su relación con la
ley de corrientes de Kirchhoff (LVK)
TÉCNICAS LINEALES PARA EL ANÁLISIS DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS
Método de análisis de mallas. Este método es uno de los que más se utilizan para la solución de circuitos
eléctricos y se basa en la ley de voltajes de Kirchhoff (LVK). Una malla es una sencilla trayectoria cerrada. El
método se fundamenta en los siguientes pasos:
-Identificar el número de mallas y enumerarlas.
-Asignar el sentido de las corrientes en favor o en contra de las manecillas del reloj.
-Determinar las ecuaciones de las mallas por la ley de Ohm (aplicando la ley de voltajes de Kirchhoff).
-Solucionar el sistema de ecuaciones.
Método de análisis de nodos. Este método se basa en la ley de corrientes de Kirchhoff. Los pasos a seguir
son:
-Identificar el número de nodos.
-Seleccione un nodo de referencia (polo a tierra). Se puede elegir cualquier nodo ya que esto no afecta para
nada los cálculos; pero elegir el nodo con más conexiones podría simplificar el análisis.
-Identifique los nodos que están conectados a fuentes de voltaje que tengan una terminal en el nodo de
referencia. En estos nodos la fuente define la tensión del nodo. Si la fuente es independiente, la tensión del
nodo es conocida. En estos nodos no se aplica la LCK.
-Asigne una variable para los nodos que tengan tensiones desconocidas. Si la tensión del nodo ya se conoce,
no es necesario asignarle una variable.
-Para cada uno de los nodos, sume todas las corrientes que pasan por el nodo e iguálelas a 0.
-Solucionar el sistema de ecuaciones.
ELEMENTOS PARA LA PRÁCTICA
-8 Resistencias de diferente valor a medio watt
-1 Multímetro
TRABAJO PREVIO
1. Dado el circuito de la figura 1, asignar valores para las fuentes de voltaje (VA, VB) y valores comerciales
para las resistencias (
R1
a
R
8
).
Parámetro Valor
R1
10 Ω
pf3
pf4
pf5

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FACULTAD DE INGENIERÍAS CIRCUITOS ELÉCTRICOS TÉCNICAS DE ANÁLISIS DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS NOMBRE DE LOS INTEGRANTES DEL GRUPO DE LABORATORIO Juan Pablo Pedroza Pinzón. María Isabel Durán. OBJETIVOS

- Comprobar prácticamente el análisis de mallas como un método de solución de circuitos y su relación con la ley de voltajes de Kirchhoff (LVK) - Comprobar prácticamente el análisis de nodos como un método de solución de circuitos y su relación con la ley de corrientes de Kirchhoff (LVK) TÉCNICAS LINEALES PARA EL ANÁLISIS DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS Método de análisis de mallas. Este método es uno de los que más se utilizan para la solución de circuitos eléctricos y se basa en la ley de voltajes de Kirchhoff (LVK). Una malla es una sencilla trayectoria cerrada. El método se fundamenta en los siguientes pasos: - Identificar el número de mallas y enumerarlas. - Asignar el sentido de las corrientes en favor o en contra de las manecillas del reloj. - Determinar las ecuaciones de las mallas por la ley de Ohm (aplicando la ley de voltajes de Kirchhoff). - Solucionar el sistema de ecuaciones. Método de análisis de nodos. Este método se basa en la ley de corrientes de Kirchhoff. Los pasos a seguir son: - Identificar el número de nodos. - Seleccione un nodo de referencia (polo a tierra). Se puede elegir cualquier nodo ya que esto no afecta para nada los cálculos; pero elegir el nodo con más conexiones podría simplificar el análisis. - Identifique los nodos que están conectados a fuentes de voltaje que tengan una terminal en el nodo de referencia. En estos nodos la fuente define la tensión del nodo. Si la fuente es independiente, la tensión del nodo es conocida. En estos nodos no se aplica la LCK. - Asigne una variable para los nodos que tengan tensiones desconocidas. Si la tensión del nodo ya se conoce, no es necesario asignarle una variable. - Para cada uno de los nodos, sume todas las corrientes que pasan por el nodo e iguálelas a 0. - Solucionar el sistema de ecuaciones. ELEMENTOS PARA LA PRÁCTICA - 8 Resistencias de diferente valor a medio watt - 1 Multímetro TRABAJO PREVIO

  1. Dado el circuito de la figura 1, asignar valores para las fuentes de voltaje (VA, VB) y valores comerciales

para las resistencias ( R 1 a R 8 ).

Parámetro Valor

R 1 10 Ω

FACULTAD DE INGENIERÍAS CIRCUITOS ELÉCTRICOS TÉCNICAS DE ANÁLISIS DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS

R 2 12 Ω

R 3 15 Ω

R 4 100 Ω

R 5 56 Ω

R 6 27 Ω

R 7 68 Ω

R 8 18 Ω

Fuente V^ A 8V

Fuente V^ B 10V

Figura 1. Circuito eléctrico

  1. Determinar las corrientes de malla del circuito eléctrico de la figura 1, para lo cual debe asumir la dirección de la corriente en sentido horario En el informe se debe presentar el procedimiento matemático. - A partir del valor de la corriente de malla, determinar la potencia disipada por la resistencia. MALLA CORRIENTE M M M M M

Resistencia Ω I P = I^2 R

(W)

R 1 10 0,39^ 1.

R 2 12 0,34^ 1.

R 3 15 0,13^ 0.

R 4 100 0,03^ 0.

R 5 56 0,11^ 0.

R 6 27 0.01^ 2.7 m

FACULTAD DE INGENIERÍAS CIRCUITOS ELÉCTRICOS TÉCNICAS DE ANÁLISIS DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS

R 4 100

R 5 56

R 6 27

R 7 68

R 8 18

Figura 2. Circuito eléctrico

  1. Implementar el circuito de la figura 2 en Proteus y comprobar los resultados obtenidos en el numeral anterior. NODO VOLTAJE V V V Resistenci

a Ω^ V^ P =^

V

2

R

R 1

R 2

R 3

R 4

R 5

R 6

R 7

R 8

Adjuntar esquemático de la simulación en Proteus

FACULTAD DE INGENIERÍAS CIRCUITOS ELÉCTRICOS TÉCNICAS DE ANÁLISIS DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS PROCEDIMIENTO

  1. Con un multímetro determinar el valor de cada resistencia. Completar la siguiente tabla.

Resistencia RMultimetro [Ω]

R 1

R 2

R 3

R 4

R 5

R 6

R 7

R 8

  1. Implementar en un protoboard el circuito eléctrico de la figura 1 y con un amperímetro medir la corriente de cada malla. Completar la siguiente tabla con el error entre los resultados teóricos y los resultados experimentales, utilizando la siguiente ecuación:

Error =

I Teórico − I Experimental

I Teórico

Malla I Teórico IExperimental Error

Malla 1 Malla 2 Malla 3 Malla 4 Malla 5

  1. En la siguiente tabla indicar la expresión matemática para obtener la corriente de cada resistencia en función de las corrientes de malla y su valor correspondiente. Comprobar que la potencia disipada por la resistencia

es inferior a la definida en las especificaciones técnicas ( PNominal ¿. Estimar el error entre el dato teórico y el

experimental para la variable potencia.

Resistencia PNominal PTeórica I P

Experimental = I

2

R Error

R 1

R 2

R 3

R 4

R 5

R 6

R 7

R 8

  1. A partir de la referencia de nodos especificados en la figura 2, con un multímetro medir la tensión de los nodos del circuito implementado en el protoboar. Completar la siguiente tabla con el error entre los resultados teóricos y los resultados experimentales, utilizando la siguiente ecuación: