analogías #4

ElectroacústicaAnalogías

1

Analogías

1. Objetivo General:

Conocer el software de aplicación ANALOGIAS, que es un

simulador/analizador de analogías electromecánicas.

2. Objetivos Específicos:

Realizar un tutorial del software de aplicación ANALOGIAS, para

que cada lector pueda realizar diversas tareas y proyectos

utilizando ANALOGIAS de una manera sencilla y práctica.

Analizar circuitos mecánicos y eléctricos equivalentes, mediante

el software de aplicación ANALOGIAS. Tambien ver cada una d e

las combinaciones.

3. Aspectos Teóricos:

Circuito de N orden:

El orden de un circuito es determinado por el orden de la

ecuación diferencial que representa al mismo, también se

pueden determinar el orden de un circuito por los elementos

reactivos que se encuentran en este.


2

Circuito RL:

El circuito RL a ser analizado es el siguiente:

R

V L

Para plantear la ecuación diferencial del circuito RL, ley de

tensiones de Kirchoff:

v (t)=V R+V L

v (t )=Ri ( t )+L ˙i(t )

v (t )=(R+LD) i(t)

i(t)H=Co e−RLt

i(t)H=Co e−tτ →τ= L

R, τ=constantedel tiempo inductiva

→v ( t )=V⇒ ip=K

V=RK+L K̇

iP=VR

i (t )=i p+i(t)H

i (t )=VR

+Coe−tτ

→i (0 )=0⇒Co=−VR


3

i (t )=VR

(1−e−tτ ) [A ]…(1)

Circuito RC:

El circuito RC a ser analizado es el siguiente:

0

VC

R

Para plantear la ecuación diferencial del circuito RC, ley de


v (t)=V R+V C

v (t )=Ri (t )+ 1C∫ i ( t )dt

˙v (t)=R ˙i (t )+ 1Ci(t )

˙v (t)=(RD+ 1C

)i(t )

i(t)H=Co e−1RCt

i(t)H=Co e−tτ →τ=RC , τ=constantedel tiempo capacitiva

→v ( t )=V⇒ ip=K

V=RK+ 1C∫ Kdt


4

iP=0

i (t )=i p+i(t)H

i (t )=Co e−tτ →i (0 )=V

R⇒Co=

VR

i (t )=VRe

−tτ [A ]…(2)

Circuito RLC:

El circuito RLC a ser analizado es el siguiente:

0

C

R

LV1V dc

Para plantear la ecuación diferencial del circuito RLC, ley de


u(t )=V R+V L+V C

u(t )=Ri (t )+L ˙i(t)+ 1C∫ i ( t )dt

δ (t)=R ˙i (t )+L ¨i(t)+ 1Ci(t )

1=R [ sI ( s )−i (0 ) ]+L [ s2 I ( s)−si (0 )− ˙i (0 ) ]+ 1CI (s )

1=RsI (s)+Ls2 I (s )+ 1CI (s )


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1=(Ls2+Rs+ 1C

)I (s)

I (s )=

1L

s2+RLs+

1LC

I ( s )=

1L

(s+ R2L )

2

+ 1LC

− R2

4 L2

… (3)

4. Aspectos Prácticos:

La realización del laboratorio se la hizo siguiendo los siguientes pasos:

Para iniciar ANALOGIAS, vamos al botón inicio y seleccionamos

el programa ANALOGIAS. Aparece la ventana escritorio (desktop

o principal) que contiene la barra de menús y de herramientas.


6

Para crear un nuevo esquema, click en nuevo esquema.

Se está en la ventana donde se puede crear circuitos mecánicos para simular y analizar analogías electromecánicas.


7

Para abrir un nuevo esquema, click en abrir.


8

Se está en la ventana donde se escoge un archivo que contiene

un circuito mecánico para simularlo y analizarlo mediante

analogías electromecánicas.

Para salvar un esquema trabajado, click en salvar.


9

Se está en la ventana donde se guarda un archivo que contiene

un circuito mecánico.

Para cerrar un esquema trabajado, click en cerrar


10

Para imprimir un esquema trabajado, click en imprimir.

Para ayuda sobre el software de aplicación ANALOGIAS, click en

ayuda.


11

Se está en la ventana ayuda que es un tutorial sobre el software

de aplicación ANALOGIAS.

Para crear circuitos mecánicos para simular y analizar analogías

electromecánicas, click en solo una de las herramientas

marcadas.


12

Para ver un esquema eléctrico de movilidad equivalente al

circuito mecánico, click en movilidad.


13

Para ver un esquema eléctrico de impedancia equivalente al

circuito mecánico, click en impedancia.


14

Para exportar un esquema trabajado a Pspice, click al botón

archivo y click al botón exportar Pspice. Aparece la ventana

exportar fichero a Pspice .


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SIMULACIÓN Y ANALISIS EN ANALOGIAS DE CIRCUITOS:

Circuito RL:

Circuito mecánico

Circuito equivalente eléctrico de movilidad:


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Tensiones y corriente sobre y en R1 Y C1:


17

Circuito equivalente eléctrico de impedancia:


18

Circuito RC

Circuito mecánico:


19

Circuito equivalente eléctrico de movilidad

Tensiones y corrientes sobre y en R1 Y L1:


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21

Circuito RLC

Circuito mecánico


22

Circuito equivalente eléctrico de movilidad

Tensiones y corrientes sobre y en R1, L1 y C1


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24


El primer ejercicio en clase fue el siguiente esquema que dio

como resultado un circuito RLC en paralelo:


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Tensiones y corrientes sobre C1, R1, L1, G1:


26


El segundo ejercicio en clases fue el siguiente:


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Circuito equivalente mecánico de movimiento:

Fuerza sobre R2:


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El tercer ejemplo hecho en clase fue el siguiente:


29


Tensiones y corrientes sobre C2, L1, R2, G1:


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5. Conclusiones:

Para finalizar con este laboratorio, se ha llegado a la conclusión

siguiente: Se aprendió a manejar el software de aplicación ANALOGIAS,


31

realizando un tutorial paso a paso sobre la administración elemental

del mismo.

Se convirtieron circuitos mecánicos en circuitos eléctricos con el

software de aplicación ANALOGIAS. En estos circuitos eléctricos se

simularon y analizaron las tensiones y corrientes sobre y en los

componentes electrónicos. Fueron analizados y simulados los circuitos

RL, RC y RLC.

6. Bibliografía:

Antonio Rodríguez Rodríguez. Electroacústica (Tomo 1).

Editorial: Departamento de publicaciones de la E.U.I.T. de

Telecomunicación. UPM, 1982.

Leon O. Chua; Pen-Min Lin. Computer-Aided analysis of

electronic circuits. Algorithms and computational techniques.

Editorial:Prentice-Hall, 1975.

Adrian Ioinovici. Computer-Aided analysis of active circuits.

Editorial: Marcel Dekker, 1990.

analogías #4

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