Estudio Experimental del Mtodo de los Potenciales de Nodos (Voltajes de nodos)ObjetivosVerificar en forma experimental la aplicacin del mtodo de los potenciales de nodos.Darle una utilizacin practica como un mtodo muy importante para la solucin de los circuitos elctricosMarco TericoEn anlisis de circuitos elctricos, el anlisis de nodos, o mtodo de tensiones nodales es un mtodo para determinar la tensin (diferencia de potencial) de uno o ms nodos.Cuando se analiza un circuito por las leyes de Kirchhoff, se podran usar anlisis de nodos (tensiones nodales) por la ley de corrientes de Kirchhoff (LCK) o anlisis de malla (corrientes de malla) usando la ley de tensiones de Kirchhoff (LVK). En el anlisis de nodos se escribe una ecuacin para cada nodo, con condicin que la suma de esas corrientes sea igual a cero en cualquier instante, por lo que una carga Q nunca puede acumularse en un nodo. Estas corrientes se escriben en trminos de las tensiones de cada nodo del circuito. As, en cada relacin se debe dar la corriente en funcin de la tensin que es nuestra incgnita, por la conductancia. Por ejemplo, para un resistor, Irama = Vrama * G, donde G es la Conductancia del resistor.

El anlisis de nodos es posible cuando todos los nodos tienen conductancia. Este mtodo produce un sistema de ecuaciones que puede resolverse a mano si es pequeo, o tambin puede resolverse rpidamente usando lgebra lineal en un computador. Por el hecho de que forme ecuaciones muy sencillas, este mtodo es una base para muchos programas de simulacin de circuitos (por ejemplo, SPICE). Cuando los elementos del circuito no tienen conductancia, se puede usar una extensin ms general del anlisis de nodos: el anlisis de nodos modificado.Los ejemplos simples de anlisis de nodos se enfocan en elementos lineales. Las redes no lineales (que son ms complejas) tambin se pueden resolver por el anlisis de nodos al usar el mtodo de Newton para convertir el problema no lineal en una secuencia de problemas lineales.

ActividadesArmar el circuito de la figura

Calculos Previos

Con los datos consignados en el circuito encontrar el diagrama topolgico respectivo indicando sus componentes

Con los clculos tericos efectuados previamente y los datos tomados en el laboratorio elaborar en forma tabulada un cuadro de error absolutos y relativos porcentuales para los potenciales en los nodos de los circuitos.

V medidoV tericoError absolutoError relativo

19.9200.10.50%

9.39.20.11.07%

6.97.30.45.76%

10.7100.76.54%

2.31.80.521.74%

13.294.231.82%

Con los clculos tericos efectuados previamente y los datos tomados en el laboratorio elaborar en forma tabulada un cuadro de errores absolutos y relativos porcentuales para las corrientes de rama del circuito.

I medidoI tericoError absolutoError relativo

1.681.70.021.19%

0.450.480.036.67%

1.211.300.097.44%

0.100.110.0110%

0.110.120.019.09%

0.200.220.0210%

Explique por qu en este caso es adecuada la utilizacin del mtodo de los potenciales de nodos.Encuentra directamente los voltajes.Se maneja mejor las fuentes de corriente.Funciona mejor cuando hay pocos nodos.Funciona en cualquier circuito. Que causas estima usted determinan discrepancias entre los valores tericos y experimentales.Primero la calibracin de las resistencia, el valor de la batera pequea cuando se haca cada medicin, la calibracin del variac y por ltimo los cables que puede ser que haya pequeas perdidas ah.

Observaciones y ConclusionesEl mtodo de anlisis nodal es muy importante para el anlisis de un circuito lineal. Su adecuada aplicacin es una herramienta poderosa en el anlisis de circuitos elctricos.Se verifico en forma experimental la aplicacin del mtodo de los potenciales de nodos.Hubo problemas al momento de medir las corrientes ya que no concordaban con los datos tericos ya que no estbamos enchufando la pequea batera al circuito.Se quem el fusible del variac por desenchufar una resistencia cuando estaba prendido todo el circuito.El uso de este mtodo es de mucha importancia ya que nos permite encontrar voltajes en nodos muy rpidamente.BibliografiaManual de Prcticas de Laboratorio de Circuitos Elctricos I; M. I. J. Luis Lemus D. Circuitos Elctricos de CD; M. I. J. Luis Lemus D.; Departamento de Ingeniera ElctricaI.T.M. Fundamentos De Circuitos Elctricos;Charles K. Alexander &Matthew N. O.Sadiku;3ra.Edicin; McGraw Hill