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  • 8/10/2019 Analisis Circuitos DC-Ing Electronica-UNAD-Informe de Practicas en El Laboratorio-Unit 2-Jos Ral Andrade Aedo-C

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    Practicas de LaboratorioUnidad 2

    Informe Final

    Realizado por:

    Jos Ral Andrade AedoCdigo: 1143826479

    Grupo - 201418_37

    Presentado a:

    Harold Fernandez

    CursoAnalisis de Circuitos D.C.

    Universidad nacional abierta y a distancia

    Ingeniera electrnica

    26 de noviembre de 2014

  • 8/10/2019 Analisis Circuitos DC-Ing Electronica-UNAD-Informe de Practicas en El Laboratorio-Unit 2-Jos Ral Andrade Aedo-C

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    Practicas de LaboratorioUnidad 2

    Informe Final

    Realizado por:

    Jos Ral Andrade AedoCdigo: 1143826479

    Grupo:

    201418_37

    Universidad nacional abierta y a distancia

    Ingeniera electrnica

    20 de noviembre de 2014

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    INDICE

    1. INTRODUCCIN ................................................................................................................................ 7

    2. OBJETIVOS ........................................................................................................................................ 8

    2.1. Objetivos especficos ............................................................................................................................... 8

    2.2. Objetivos generales................................................................................................................................. 8

    3. MARCO TEORICO .............................................................................................................................. 9

    4. ACTIVIDADES PLANTEADAS ............................................................................................................ 10

    NORMA DE SEGURIDAD! ............................................................................................................................ 10

    ACTIVIDAD SIETE

    TEOREMA DE MXIMA TRANSFERENCIA DE POTENCIA. .............................................................................. 10

    OBJETIVO: ................................................................................................................................................................ 10

    MATERIALES Y EQUIPOS: .......................................................................................................................................... 10

    FUNDAMENTO TERICO .......................................................................................................................................... 11

    PROCEDIMIENTO...................................................................................................................................................... 11

    PRIMERA PARTE .................................................................................................................................................. 11

    Montaje: .................................................................................................................... 12

    Valores medidos ........................................................................................................ 12

    Simulacion I: Corrientes y Voltajes ........................................................................... 13

    Calculos teoricos-practicos de Voltajes y corrientes ................................................... 13

    Calculos teoricos-practicos de las potencias en el circuito .......................................... 14

    Simulacion II: Potencias en el circuito ....................................................................... 14

    SEGUNDA PARTE ................................................................................................................................................. 16

    Montaje ..................................................................................................................... 16

    Valores maximos: ...................................................................................................... 17

    Valores minimos: ...................................................................................................... 17

    PREGUNTAS COMPROBACN DE CONCEPTOS ACTIVIDAD 7 ............. ............. ............. .............. ............ ............. .. 18

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    ACTIVIDAD OCHO

    TEOREMA DE REDES (Thevenin y Norton) .................................................................................................... 20

    OBJETIVO: ................................................................................................................................................................ 20

    MATERIALES Y EQUIPO: ............................................................................................................................................ 20

    FUNDAMENTO TERICO .......................................................................................................................................... 21 TEOREMA DE NORTON .............................................................................................................................. 21

    TEOREMA DE THEVENIN: ........................................................................................................................... 21

    PROCEDIMIENTO...................................................................................................................................................... 22

    Primera parte: ..................................................................................................................................................... 22

    Segunda parte ..................................................................................................................................................... 23

    SOLUCION PRIMERA PARTE ...................................................................................................................................... 24

    1. Montaje ........................................................................................................................................................... 24

    2. Voltaje en RL .................................................................................................................................................... 24

    3. Resistividad total ............................................................................................................................................. 24

    4.1. Circuito equivalente de thevenin ................................................................................................................... 25

    RTH............................................................................................................................ 25

    VTH........................................................................................................................... 26

    4.2. Simulacin .................................................................................................................................................... 28

    PREGUNTAS COMPROBACIN DE CONCEPTOS ACTIVIDAD OCHO .............. ............. ............ ............. ............. ........... 29

    SOLUCIN SEGUNDA PARTE ..................................................................................................................................... 31

    6. 1. Seleccin del circuito .................................................................................................................................... 31

    6.2. Montaje ........................................................................................................................................................ 31

    7.1. Circuito equivalente de Norton ..................................................................................................................... 32

    RTN............................................................................................................................ 32

    IN............................................................................................................................... 32

    7.2. Simulacin .................................................................................................................................................... 32

    CONCLUSIONES................................................................................................................................... 35

    BIBLIOGRAFA ..................................................................................................................................... 36

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    INDICE DE ILUSTRACIONES

    ILUSTRACIN 1:CIRCUITO PLANTEADO SEPTIMA ACTIVIDAD PRIMERA PARTE........................................................................................ 11

    ILUSTRACIN 2:MONTAJE DEL CIRCUITODE LA SEPTIMA ACTIVIDAD -PRIMERA PARTE ............................................................................ 12

    ILUSTRACIN 3:SIMULACION DEL CIRCUITODE LA SEPTIMA ACTIVIDAD -1 PARTEPREG.2 ................................................................... 13

    ILUSTRACIN 4:SIMULACION DE DEL CIRCUITODE LA SEPTIMA ACTIVIDAD -1 PARTEPREG.5 ............................................................... 14

    ILUSTRACIN 5::CIRCUITO PLANTEADO SEPTIMA ACTIVIDAD SEGUNDA PARTE .................................................................................... 16

    ILUSTRACIN 6:MONTAJE DEL CIRCUITO DE LA SEPTIMA ACTIVIDAD -SEGUNDA PARTE ........................................................................... 16

    ILUSTRACIN 7:COMPARACIN DE LA RELACION ENTRE VOLTAJE,CORRIENTE Y RESISTENCIA .................................................................... 18

    ILUSTRACIN 8:CIRCUITO PLANTEADO OCTAVA ACTIVIDAD -PRIMERA PARTE ....................................................................................... 22

    ILUSTRACIN 9:CIRCUITO PLANTEADO OCTAVA ACTIVIDAD -SEGUNDA PARTE ...................................................................................... 23

    ILUSTRACIN 10:MONTAJE DEL CIRCUITO DE LA OCTAVA ACTIVIDAD -PRIMERA PARTE........................................................................... 24

    ILUSTRACIN 11:RESISTENCIA EQUIVALENTE PARA EL CIRCUITO DE LA OCTAVA ACTIVIDAD -PRIMERA PARTE................................................ 25

    ILUSTRACIN 12:IDENTIFICACIN DE MALLAS PARA EL CIRCUITO DE LA OCTAVA ACTIVIDAD -PRIMERA PARTE.............................................. 26

    ILUSTRACIN 13:SIMULACION DEL CIRCUITO ORIGINAL Y EL CIRCUTO DE THEVENIN PARA LA ACTIVIDAD 8-PRIMERA PARTE.................. .......... 28

    ILUSTRACIN 14:TEOREMA DE TRANSFORMACIN DE FUENTES ....................................................................................................... 30

    ILUSTRACIN 15:CIRCUITO PLANTEADO PARA LA OCTAVA ACTIVIDADSEGUNDA PARTE ........................................................................ 31

    ILUSTRACIN 16:MONTAJE DEL CIRCUITO DE LA OCTAVA ACTIVIDADSEGUNDA PARTE ......................................................................... 31

    ILUSTRACIN 17:SIMULACION DEL CIRCUITO ORIGINAL Y EL CIRCUITO DE NORTON PARA LA ACTIVIDAD 8SEGUNDA PARTE........................... 33

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    1. INTRODUCCIN

    En el presente trabajo se pusieron en practica los conocimientos adquiridos para el analisis de circuitos

    D.C. y A.C., seran aplicados los metodos de Anlisis de nodos y supernodos, Anlisis de mallas y

    super mallas, Teorema de mxima transferencia de potencia, los cuales se aplicaran a la solucion dediversos circuitos planteados en el prsente trabajo

    Los temas vistos en la unidad 1 y 2 del Modulo de Analisis de circuitos DC,son muy importantes para

    adquirir los conocimientos necesarios para el desarrollo de las actividades y a su vez adquirir unas muy

    buenas bases acerca de ingeniera electrnica tratando los temas como los conceptos, aplicaciones y

    elementos referentes a nuestra ingeniera.

    La realizacion de las practicas aqu evidenciadas fueron realizadas en el laboratorio de Electronica e

    Instrumentacion de la Universidad Nacional Abierta y a Distancia en compaa de estudiantes de otras

    ingenierias afines a la Ingenieria Electronica y bajo la supervision del Instructor Harold Fernandez.

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    2. OBJETIVOS

    2.1. OBJETIVOS ESPECFICOS

    Aplicar los Teoremas de Maxima transferencia de potencia, Teorema de Thevenin y Teorema de

    Norton

    2.2. OBJETIVOS GENERALES

    Analizar el circuito planteado y aplicar el metodo de solucion mas apropiado.

    Simplificar un circuito especificado aplicando diversos toremas

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    3. MARCO TEORICO

    La Teora de Circuitos es la teora sobre las que se fundamentan todas las ramas de la ingeniera

    electrnica. Entre ellas la fsica cuntica que estudia los teoremas de superposicin que permite

    descomponer un problema lineal en dos o ms sub problemas sencillos, de tal manera que el problemaoriginal se obtiene como "superposicin" o "suma" de los mismos., dicho teora es objeto de esta

    asignatura: circuitos DC.

    La Teora de Circuitos, de la que ya se hizo mencin, es definida como la herramienta que nos permitir

    evaluar y clasificar las topologas de circuitos y entender desde su constitucin las diferentes

    clasificaciones que en ella se desprenden para el anlisis de circuitos. As mismo, desde esta concepcin

    de teora de circuitos entendemos la misma como una herramienta matemtica que nos permite calcular

    la tensin y la corriente elctrica en los elementos de un circuito. Siendo de inters para entender cmo

    se comportan los dispositivos, por lo que, se aplica el denominado anlisis de circuitos aplicable en dos

    leyes emitidas por Gustav Robert Kirchhoff (1867), que permiten resolver de forma sistemtica

    problemas de circuitos elctricos. Dichos circuitos tendran difcil solucin con la aplicacin directa de

    la ley de Ohm.Estas reglas enunciadas por Kirchhoff tienen como finalidad la obtencin de un sistema

    de ecuaciones cuya resolucin, por cualquier mtodo matemtico adecuado, nos permita conocer las

    intensidades de corriente (en valor y sentido) existentes en un circuito.

    Sin embargo, para realizar dichas aplicaciones, es necesario primero tener una clara concepcin hechas

    por el mismo autor, primero, que se entender por red (Kirchhoff 1867) el conjunto de fuerzas

    electromotrices, contraelectromotrices, resistencias y conductores, unidos entre s de forma arbitraria,

    de forma que por ellos circulan corrientes de iguales o distintas intensidades.As mismo, la malla

    (Kirchhoff 1867) como un circuito que puede recorrerse sin pasar dos veces por el mismo punto. Es

    decir, partiendo de un nudo volvemos a l sin pasar dos veces por una misma rama.

    Ms an, a las aplicaciones de las leyes de Kirchhoff, y los teoremas de superposicin, se ejecutar el

    teorema de Thevenin redescubierto por Lon Charles Thvenin (1883) sirve para convertir un circuito

    complejo, que tenga dos terminales en uno muy sencillo que contenga slo una fuente de tensin o

    voltaje (VTh) en serie con una resistencia (RTh).

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    4. ACTIVIDADES PLANTEADAS

    NORMA DE SEGURIDAD!

    Debe usarse siempre zapatos, mantenga secos sus zapatos. Evtese estar parado sobre metales o

    concreto muy mojado. (Estas precauciones evitan que se convierta en un trayecto de baja impedanciaa tierra). No use artculos metlicos, anillos, etc.

    No utilice joyas como cadenas, anillos etc, cuando trabaje en el laboratorio o sitios donde

    se presenten campos magnticos ya que puede ser un material conductor de la

    corriente. Pueden sufrirse quemaduras muy graves si las joyas llegan a formar parte de la

    trayectoria de la corriente.

    ACTIVIDAD SIETE

    TEOREMA DE MXIMA TRANSFERENCIA DE POTENCIA.

    OBJETIVO:

    Comprobar experimentalmente que: La mxima transferencia de potencia de una fuente

    de voltaje a su carga, se produce cuando la resistencia de la carga es igual a la resistencia interna

    de la fuente.

    Determinar tericamente y experimentalmente valores de potencia en cada elemento de un

    circuito.

    Establecer la relacin entre voltaje y potencia

    MATERIALES Y EQUIPOS:

    Fuente de voltaje regulada D.C.

    Multmetro Anlogo y Digital.

    Protoboard y alambres conectores.

    Resistencia de 100 a 1 vatio,

    Potencimetro de 1k.

    Interruptor doble polo, doble tiro.

    Led (1)

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    FUNDAMENTO TERICO

    El trabajo es igual a la fuerza aplicada para mover un objeto multiplicada por la distancia a la que el

    objeto se desplaza en la direccin de la fuerza. La potencia mide la rapidez con que se realiza ese

    trabajo. En trminos matemticos, a potencia es igual al trabajo realizado dividido entre el intervalode tiempo a lo largo del cual se efecta dicho trabajo.

    El concepto de potencia no se aplica exclusivamente a situaciones en las que se desplazan objetos

    mecnicamente. Tambin resulta til, por ejemplo, en electricidad. Imaginemos un circuito

    elctrico con una resistencia. Hay que realizar una determinada cantidad de trabajo para mover las

    cargas elctricas a travs de la resistencia. Para moverlas ms rpidamente en otras palabras, para

    aumentar la corriente que fluye por la resistencia se necesita ms potencia.

    La potencia siempre se expresa en unidades de energa divididas entre unidades de tiempo. La

    unidad de potencia en el Sistema Internacional es el vatio, que equivale a la potencia necesaria para

    efectuar 1 julio de trabajo por segundo. Una unidad de potencia tradicional es el caballo de vapor

    (CV), que equivale aproximadamente a 746 vatios.

    PROCEDIMIENTO

    PRIMERA PARTE

    Ilustracin 1: Circuito planteado septima actividad primera parte

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    1. Monte en el protoboard el circuito de la ilustracion 1.

    R:

    Montaje:

    Ilustracin 2: Montaje del circuitode la septima actividad - primera parte

    2. Coloque el Multmetro en la posicin A-C. Empiece a variar el potencimetro, anote por

    lo menos tres valores de voltaje, y el valor del potencimetro en esos momentos.R.:

    Valores medidos

    Posicion del potenciometro Voltaje medido

    5.5 4.7 V

    500 837 mV

    1 K 426 mV

    Tabla 1: VRS1ante variaciones del potenciometro para el circuito de la septima actividad-primera parte

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    Simulacion I: Corrientes y Voltajes

    Ilustracin 3: Simulacion del circuitode la septima actividad - 1 partePreg. 2

    3. Realice los clculos tericos de cul sera la corriente que circula en cada caso en el circuito.

    Con cul valor en el potencimetro la corriente medida obtuvo el valor ms alto, con cul mnima?

    R:

    Calculos teoricos-practicos de Voltajes y corrientes

    Con RS2 = 5.5

    Rtotal= 105.5

    Itotal 47.4 mAVRS14.74 V

    Con RS2 = 500

    Rtotal= 600

    Itotal 8.3 mAVRS1833.3 mV

    Con RS2 = 1 K

    Rtotal= 1100

    Itotal= 4.54 mA

    VRS1454 mVI-maxima:potencimetro en 105.5 , I- minima:potencimetro en 1 K .

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    4. En la posicin A-C, podemos afirmar que estamos midiendo corriente por qu?

    R:No seria posible medir corriente en esos dos puntos, para realizar estas mediciones debemos situal

    las puntas de multimetro con el elemento a sensar, en el circuito planetado aunque no se se este

    midiendo corriente se guarda una relacion entre el voltaje en RS1 y la corriente que circula por el

    circuito.

    5.Calcule la potencia en las resistencias para cada uno de los valores del potencimetro que

    usted elija.

    R: (P= I*V)

    Calculos teoricos-practicos de las potencias en el circuito

    Con RS2 = 5.5

    Itotal= 47.4 mA

    VRS14.74 VPRS1 224.6 mWVatiaje para RS1 = 1/4

    Con RS2 = 500

    Itotal= 8.3 mA

    VRS1833.3 mVPRS1 6.92 mWVatiaje para RS1 = 1/16

    Con RS2 = 1 K

    Itotal= 4.54 mA

    VRS14.54 VPRS1 20.6 mWVatiaje para RS1 = 1/16

    Simulacion II: Potencias en el circuito

    Ilustracin 4: Simulacion de del circuitode la septima actividad - 1 partePreg. 5

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    6. Colquelo ahora en la posicin BD. Repita los puntos 3 , 4 y 5.

    R:

    (I= V/R);(P= I*V)

    Con RS2 = 5.5

    Rtotal= 105.5

    Itotal 47.4 mAVRS14.74 VVRS2260.7 mVPRS2 12.35 mW

    Con RS2 = 500

    Rtotal= 600

    Itotal 8.3 mAVRS1833.3 mV

    VRS24.15 VPRS2 34.58 mW

    Con RS2 = 1 K

    Rtotal= 1100

    Itotal= 4.54 mA

    VRS4.54 VVRS24.54 mVPRS2 20.64 uW

    La simulacion se muestra en las ilustraciones 3 y 4

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    SEGUNDA PARTE

    7. Monte en el protoboard el siguiente circuito

    Ilustracin 5: : Circuito planteado septima actividad segunda parte

    Montaje

    Ilustracin 6: Montaje del circuito de la septima actividad - segunda parte

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    8. Coloque el voltmetro en paralelo con diodo led, vare el potencimetro hasta que

    el led alcance el valor mximo de voltaje, calcule la potencia en ese instante en cada uno de los

    elementos del circuito.

    R:

    Valores maximos:

    Corriente Total 27 mA

    Voltaje en el Led 2,28 V

    Voltaje en el Potencimetro 150 mV

    Voltaje en la Resistencia 2,74 mV

    Potencia en el Led 61.56 mW

    Potencia en el Potencimetro 4.0 mW

    Potencia en la Resistencia 73.98 uW

    Tabla 2: Valores maximos medidos para el circuito de la segunda parte - primera actividad

    9. Cuando el voltaje es mnimo en el led, calcule la potencia, en cada elemento.

    R:

    Valores minimos:

    Corriente Total 2.6 mA

    Voltaje en el Led 2,06 V

    Voltaje en el Potencimetro 2.84 mV

    Voltaje en la Resistencia 260 mV

    Potencia en el Led 5.36 mW

    Potencia en el Potencimetro 7.38 uW

    Potencia en la Resistencia 676 uW

    Tabla 3: Valores maximos medidos para el circuito de la segunda parte - primera actividad

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    PREGUNTAS COMPROBACN DE CONCEPTOS ACTIVIDAD 7

    P.1. Qu quiere decir mxima transferencia de potencia?

    R:

    La potencia mxima que el circuito entragara a la carga se dara cuando la resistencia de carga RL sea

    iguala la resistencia interna del circuito, es decir: la impedancia de salida de la fuente es igual a la

    impedancia de entrada de la carga.

    P.2. Cul es la relacin existente entre voltaje, y potencia?

    R:

    El Voltaje, tensin o diferencia de potencial es la presin que ejerce una fuente de suministro de

    energa elctrica o fuerza electromotriz (FEM) sobre las cargas elctricas o electrones en un circuito

    elctrico cerrado, para que se establezca el flujo de una corriente elctrica. A mayor diferencia de

    potencial o presin que ejerza una fuente de FEM sobre las cargas elctricas o electrones contenidos

    en un conductor, mayor ser el voltaje o tensin existente en el circuito al que corresponda ese

    conductor, El movimiento de las cargas oponiendose a la resistencia (s) presentes en el circuito

    implica la generacin de Corriente elctrica. En la ilusracion se muestra la relacion entre V, I y R.

    La Potenciarepresenta la tasa a la cual la energa se convierte de energa elctrica del movimiento

    de cargas a alguna otra forma, como calor, energa mecnica o energa almacenada en campos

    magnticos o campos elctricos. Para un resistor en un circuito DC, la potencia est dada por el

    producto del voltaje aplicado y la intensidad de corriente elctrica.

    Ilustracin 7: Comparacin de la relacion entre voltaje, corriente y resistencia

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    P.3. De qu manera influye el rango de tolerancia, en una resistencia, cuando nos referimos a

    la potencia en ella?

    R:

    La toleracia de una resistencia indica el rango de error en el valor resistivo de la misma es decir quetanta variacion exitira entre el valor supuesta para la resistencia dada y el valor medido por multimetro

    u ohmetro, si utilizamos una resistencia con un potencia dada ajustada de manera precisa y el grado

    de tolerancia de la resisetncia es de 10% o mas, al momento de circular la corriente la oposicion que

    ofreceria la resistencia podria ser 10% mayor o 10% menor, y la corriente en ella podria ser mayor o

    menor, en el caso de que sea mayor tendria influencia directa sobre la resistencia que al ponerla con

    vatiaje preciso se calentaria y podria daarla o disminuir su vida util.

    P.4. En una resistencia hablamos de potencia consumida o suministrada por qu?

    R:

    Consumida

    Razon:

    La potencia suministrada se da en una fuente y es igual al producto de la f.e.m. de la fuente por la

    corriente producida.

    P = E.I

    La potencia consumida se da en la resistencia y es la potencia disipada es igual a:

    P = RI2= V2/R

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    ACTIVIDAD OCHO

    TEOREMA DE REDES (THEVENIN Y NORTON)

    OBJETIVO:

    Analizar el proceso experimental que se lleva a cabo cuando en un circuito por su

    complejidad, su solucin ms viable, exige la implementacin de alternativas ms

    elaboradas y especficas como el teorema de redes, comnmente llamado

    Teorema de thevenin o Teorema de Norton.

    Determinar posibles uso prcticos de los teoremas de Norton y Thevenin.

    Observar el comportamiento de un equivalente de Norton o Thevenin si cambiamos

    la polaridad de uno de los elementos presentes en el circuito.

    MATERIALES Y EQUIPO:

    Dos fuentes reguladas de voltaje o una fuente dual.

    Multmetro anlogo y digital.

    Protoboard y alambres conectores.

    Resistencias varias ( entre 100 y 10K ).

    Puntas para instrumentos (subalmacen).

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    FUNDAMENTO TERICO

    TEOREMA DE NORTON

    Dentro de este teorema se manifiesta la idea de simplificacin de circuitos, es decir: todo

    circuito tiene un equivalente que se puede representar como una fuente de corriente y una

    resistencia en paralelo con dicha fuente.

    TEOREMA DE THEVENIN:

    Este teorema es relativamente parecido a los equivalentes de Norton, su nica diferencia radica

    en que su modelo se representa por: una fuente de voltaje en serie con una resistencia. Esta clase de

    circuitos es muy comn encontrarla, por ejemplo: un equipo de sonido, es la representacin de

    un equivalente de Thevenin, all encontramos una fuente de voltaje y una resistencia (bafles).

    Tericamente se puede convertir un equivalente de Thevenin a uno de Norton por tanto se puede

    obtener cualquiera de los dos y luego de una forma sencilla se halla su recproco.

    En las siguientes pginas de Internet podr encontrar ms informacin:

    http://ttt.upv.es/jquiles/prffi/redes/ayuda/hlpthevenin.htm

    http://www.bricopage.com/leyes.html

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    PROCEDIMIENTO

    Primera parte:

    1. Monte el circuito de laIlustracion 7en un protoboard.

    2. Con la ayuda del Multmetro digital mida el voltaje presente entre A Y B, sin la resistencia RL

    3. Ahora calcule el valor de la resistencia vista desde los terminales A, B.

    Ilustracin 8: Circuito planteado octava actividad - primera parte

    Nota:

    En la teora se plantea la desconexin de las fuentes, haciendo un corto circuito entre el

    positivo y el negativo en cada una de ellas. En la experiencia prctica, esto no es posible

    porque se daaran. Lo correcto es desconectar la fuente y luego hacer el corto entre los terminales

    que ella ocupaba.

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    4. Despus de hallar tericamente la resistencia de Thevenin (la misma para Norton), coloque en el

    circuito la resistencia que ms se aproxime en su valor, luego mida el voltaje y corriente all.

    5. Compare los valores tericos de voltaje y resistencia de Thevenin con los medidos. Saque

    conclusiones.

    Segunda parte

    6. Monte en un protoboard el circuito de la figura 8,2 y seleccione los valores de resistencias a su

    gusto.

    Ilustracin 9: Circuito planteado octava actividad - segunda parte

    7. De forma terica halle la corriente de Norton y la resistencia.

    8. Luego conecte RL de acuerdo con el valor calculado.

    9. Halle el voltaje, y la corriente all. Compare estos valores con los tericos.Si existe diferencia aqu se debe?, si es posible halle el porcentaje de error.

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    SOLUCION PRIMERA PARTE

    1 Montaje

    El montaje se muestra en la ilustracin 10 al lado izquierdo.

    Ilustracin 10: Montaje del circuito de la octava actividad - primera parte

    2 Voltaje en R

    L

    Medido = 3.36 V

    Teorico = 3.0

    Error = 12%

    3 Resistividad total

    Medida: 226.12

    Teorica: 209.04

    Error: 8.16%

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    4 1 Circuito equivalente de thevenin

    RTH

    Para hallar la resistencia total equivalente entre los puntos de conexin de RL hay que cortocircuitar

    las fuentes de voltaje, retirar temporalmente a RL y hallar la resistencia total entre A y B,

    en la ilustracion 11se muestra el circuito equivalente despues de cortocircuitar las fuentes.

    Ilustracin 11: Resistencia equivalente para el circuito de la octava actividad - primera parte

    = =3197.28 = + =4197.28 = = 209.04 comparten 2 puntos de conexin, RL esta conectado entre ellas 2.

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    VTH

    Para hallar el voltaje total equivalente entre los puntos de conexin de RL hay que retomar el circuto

    orignal (Ver ilustracin8), retirar temporalmente a RL e identificar las mallas rpesentes en el circuito,

    en la ilustrac

    Ilustracin 12: Identificacin de Mallas para el circuito de la octava actividad - primera parte

    Malla I1:

    [9+10 + (1.22 ) 5 = 0]10220 1220 = 4 Ecuacin 1

    Malla I2

    [+5+ (1.22 ) +4.7 = 0]

    1220 +5920 = 5 Ecuacin 2

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    Determiantes

    = |4 12205 5920 |

    |10220 12201220 5920 |

    = 2978059014000 =.

    = |10220 41220 5||10220 12201220 5920 |

    = 5598059014000 = .

    VTH = VAB

    = 5= ( 5)

    = .

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    4 2 Simulacin

    En la ilustracion 13 se muestra la simulacion del circuito original y el circuito equivalente de thevenin.

    Ilustracin 13: Simulacion del circuito original y el circuto de thevenin para la actividad 8 - primera parte

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    PREGUNTAS COMPROBACIN DE CONCEPTOS ACTIVIDAD OCHO

    P.1. Explique los criterios y pasos para convertir un circuito equivalente de Thevenin a otro de

    Norton y viceversa. Qu nombre se le da a este nuevo teorema?

    R:

    Todo circuito visto desde los punto de conexin de la carga se forma de dos partes basicas: un resitencia

    y una fuente de voltaje, al simplificar circuitos resistivos se termina realizando un circuito consistente

    en un fuente de voltaje o de corriente, esta simplificacion se realiza mediante dos teoremas: el Teorema

    de thevenin y el Teorema de Norton, con el teorema de thevenin el circuito resultante es un circuito

    constituido de una fuente de voltaje y un resistencia en serie a dicha fuente y estos elementos conectados

    a los puntos de conexin de la resistencia de carga, con el teoream de Norton el circuito resultante es

    un circuito constituido de una fuente de corriente y un resistencia en paralelo a dicha fuente y estos

    elementos conectados a los puntos de conexin de la resistencia de carga (ver ilustracin 14),

    para pasar a de thevenin a norton y viceversa se aplcia el teorema de transformacion de fuentes el cual

    establece que:

    Una fuente de voltaje con una resitencia en serie se convierte en una fuente de corriente con una

    resistencia en paralelo mediante la siguiente formula:

    Valor de la fuente de corriente =

    (Voltaje que sumistra la fuente) / (Resistencia en serie con la fuente de voltaje)

    El valor del resistor en paraleo con la fuente conserva el valor del resistor en serie a la anterior fuente

    Una fuente de corriente con una resitencia en paraleo se convierte en una fuente de voltaje con una

    resistencia en serie mediante la siguiente formula:

    Valor de la fuente de voltaje =

    (Corriente que suministra la fuente) * (Resistencia en paralelo con la fuente de voltaje)

    El valor del resistor en serie con la fuente conserva el valor del resistor en paralelo a la anterior

    fuente

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    Ilustracin 14: Teorema de Transformacin de fuentes

    P.2. Para qu usamos el equivalente de Norton o de Thevenin?

    R:

    Para la simplificacion de circuitos, thevenin para el analissi de circuitos complejos y norton para la

    realizacion de clculos eficientes de nodos o puntos circuitales, as como la prueba efectiva y deteccion

    de averias de compoenntes en circuitos.

    P.3. Cambiara en algo el equivalente de Norton y Thevenin, si se invierte la polaridad de la fuente?

    R:

    Solo cambia la polaridad de la fuente resultante si se tratase de una unica fuente, pero al tratarse de

    varias fuentes los valores darian diferentes debido a que dos o mas fuentes se suman o restan entre si

    dependiendo de su polaridad

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    SOLUCIN SEGUNDA PARTE

    6 1 Seleccin del circuito

    La seleccin de los valores para la solucion de la segunda parte de la actuividad 8 se muestra en la

    ilustracion 15.

    Ilustracin 15: Circuito planteado para la octava actividad segunda parte

    6 2 Montaje

    El montaje se muestra en la ilustracin 15 al lado derecho.

    Ilustracin 16: Montaje del circuito de la octava actividadsegunda parte

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    7 1 Circuito equivalente de Norton

    RTN

    Para hallar la resistencia total equivalente entre los puntos de conexin de RL se realiza el mismo

    procedimeinto al utilizado por el teorema de thevenin, las fuentes presentes se cortocircuitan en la

    ilustracion 17se muestra el circuito equivalente despues de cortocircuitar las fuentes.

    =.IN

    Para hallar el corriente total equivalente entre los puntos de conexin de RL, Se calcula la corriente

    de salida entre los puntos de conexin de RL, cuando RL no se conecta

    Malla I1:

    1kI1-1kI3+120I1-120I2+5, 6KI1=-10

    6.7KI1-120I2-1KI3=10

    Malla I2:

    120I2-120I1=6

    Malla I3:

    1KI3-1KI1+10KI3+330I3=0

    -1KI1+11,33KI3=0

    Resolviendo por determinantes

    I1=-2.40 mAI2= 52.40 mA I3= 211.8 uA

    Vth= 5.94V

    IN=(V/R)=(5.94V/320.18)

    IN= 18.55mA

    7 2 Simulacin

    En la ilustracion 17 se muestra la simulacion del circuito original y el circuito equivalente de norton

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    Ilustracin 17: Simulacion del circuito original y el circuito de norton para la actividad 8segunda parte

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    CONCLUSIONES

    Los resultados de aplicar los metodos de analisis de circuitos a redes resistivas puras, permiten la

    simplificacion de complejos circuitos resistivos a un circuito compuesto de tres componentes: una fuente

    de voltaje o de corriente, una resistencia equivalente y la resistencia de carga.

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    BIBLIOGRAFA

    LIBROS

    Vesga Barrerav, Jos Antonio. Anlisis de Circuitos DC. UNAD.2008

    Hayt W.-Kemmerly J. Anlisis de circuitos en ingeniera. Mc. Graw Hill.

    Robert L. Boylestad. Introduccion al analisis de circuitos.Decima edicion. Pearson.