Actividad 2 Unidad 1 KELB UnADM

7/23/2019 Actividad 2 Unidad 1 KELB UnADM

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Electrnica bsicaUnidad 2. Anlisis bsico de circuitos alimentados por CD

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Ciencias Exactas, Ingeniera y Tecnologa | Ingeniera en telemtica

Como en la primera unidad, el presente documento tiene la intencin de dartepautas para atender, diversificar y enriquecer las caractersticas de las actividadesde aprendizaje que realizarn los estudiantes. Esta informacin representa unejemploorientativo, donde el (la) Docente en lnea tendr que re-elaborar,

tomando en cuenta la dinmica particular de cada actividad y grupo; grosso modo,las actividades debern contribuir al cumplimiento del logro de la competencia dela presente unidad.

Actividad 1. Ejercicios aplicando leyes de Kirchhoff y teoremas de Thvenin

y Norton

Instrucciones para el Docente en lnea:

Se proponen dos circuitos en los cuales el (la) estudiante deber proporcionar los valorespara las resistencias R1, R2 y R3, para obtener la corriente i, adems de los voltajes v1 y

v2. Para el problema 2, el (la) estudiante debe obtener las corrientes i1 e i2, as como elvoltaje requerido.

Problema 1.Resolver el siguiente problema aplicando las leyes de voltajes de Kirchhoffmediante anlisis por nodos.

Nota:Para ejemplificar el desarrollo, se le otorgaron valores a las resistencias.

v1 v2

7 A

4 A

i

R3R1

R2


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2


Solucin por nodos

Nodo 1

Ecuacin 1

v1 v2

7 A

4 A

i

12

4

8


3/25


3


Nodo 2

Ecuacin 2Solucin de ecuaciones por suma y resta (o cualquier otro mtodo)

Resolvemos V2

Sustituyen V2en ecuacin 2

Obtenemos la corriente i


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4


Problema 2.Calcular las corrientes de malla y el voltaje requerido, mediante las leyes devoltajes de Kirchhoff.

Nota:Para ejemplificar el desarrollo, se le otorgaron valores a las resistencias.

v

+

_

R1

R4

R5

R

R2

18 V+_

i

i

1

2


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5


Solucin por mallas

Redibujamos el circuito, identificamos mallas y se asigna direccin a cada una de lasmallas.

Malla I

Ecuacin 1

v

+

_

4

4

4

2

8

18 V

+_

i

i2

1

+

_

4

4

4

2

8 18 V+_

+

+

_

_

+

+

_

_

Malla

I

Malla

II

Malla

III


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6


Malla II

Ecuacin 2Malla III

Ecuacin 3

Solucin de ecuaciones por determinantes


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7


Encontramos el voltaje V


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8


Actividad 2. Equivalencia de circuitos deltaestrella

Instrucciones para el Docente en lnea:

A continuacin se proponen cuatro circuitos en los que el (la) estudiante deber identificar

la conexin de sus resistencias y realizar las conversiones de estrella a delta o viceversa,segn se requiera. stos slo son unos ejemplos para gua del (de la) Docente, quiendeber cambiarlos para variar valores y diseo del circuito.

Problema 1. Realizar la conversin de delta a estrella del siguiente circuito y obtener laresistencia total.

6 4

2

3 3

a

b

RA

RB

RC


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9


Problema 2. Realizar la conversin de estrella a delta del siguiente circuito y obtener laresistencia total.

Calculando la resistencia total

636

3

2

24

a

b

R1

R3

R2

5


10/25


10




75

18

a

b

Ra

Rc

8

Rb

a


11/25


11




RA RB

RC

2030

15

12

10

a

b


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12


Actividad 4. Resolviendo problemas

El (la) estudiante deber de aplicar estos teoremas. Un factor importante es el anlisis yprctica de los ejemplos presentados previamente, los cuales le ayudarn a realizar

adecuadamente esta actividad.

De acuerdo con los problemas que propone el (la) Docente en lnea, se debe de realizarlaActividad 4.

1. Se le sugiere que el (la) estudiante calcule: resistencias, cadas de voltaje,corrientes y potencias, ya sea para todo el circuito o una parte de ste; de acuerdoa los problemas planteados, atendiendo al conjunto de elementos resistivos y defuentes de poder (mallas).a) Teorema de Thvenin.b) Teorema de Norton.

c) Conversin Thvenin-Norton, Norton Thvenin.

Instrucciones para el (la)Docente en lnea:

Se propone este circuito como ejemplo del cual el (la) estudiante deber obtener loscircuitos equivalentes de Thvenin y Norton, de acuerdo a lo requerido.

Problema 1.Obtener el circuito equivalente mediante el teorema de Thvenin y calcularla corriente i.

Solucin por Thvenin

Obtenemos la resistencia de Thvenin

12 6

8V

v1 A

+

_

a

b

4

i


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13


Calculamos el voltaje en los puntos ay b, manteniendo la fuente de voltaje y con la fuentede corriente en circuito abierto.

Obtenemos el voltaje; para esto, primero calculamos la resistencia y la corriente:

12

a

b

4

12

a

b

4

8V

V

+

_


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14


Calculamos el voltaje, manteniendo la fuente de corriente y poniendo en corto la fuente devoltaje.

Obtenemos el voltaje; para esto, primero calculamos la resistencia:

12v1 A

a

b

4


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15


El voltaje en paralelo es igual, por lo tanto:

Ya obtenidos los dos voltajes considerando ambas fuentes, calculamos el voltaje deThvenin

Al circuito equivalente de Thvenin le agregamos la resistencia de 6 Ohms y calculamosla corriente que la atraviesa; para esto, obtenemos la resistencia:

VTH

= 9V

6

RTH

=3

a

b


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Problema 2. Del circuito proporcionado, obtener el circuito equivalente mediante elteorema de Norton y calcular el voltaje v.

Solucin por Norton

Obtenemos la resistencia de Norton

Anlisis con la fuente de voltaje y la fuente de corriente en circuito abierto.

12

6

8V

v1 A

+

_

a

b

4

v

+

_

12

6

a

b


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Nota: Considere que el sentido de la corriente indicada en el circuito es inversa, por lotanto:

Anlisis con la fuente de corriente y fuente de voltaje en corto circuito.

12 68V

12 6v1 A

1 A


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RN=4 4vI

N=-1A


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Evidencia de aprendizaje. Teoremas de Thvenin y Norton, y leyes de Kirchhoff

El (la) estudiante deber realizar un archivo en el cual plasmar y evidenciar su

aprendizaje sobre los temas contemplados en la Unidad 2.

1. En esta actividad, el (la) estudiante explicar de manera clara y fundamentada lossiguientes cuestionamientos de acuerdo al conocimiento significativo adquirido:

a. En qu consiste la corriente real y la corriente convencional?

b. Qu corriente se usa normalmente para los anlisis?

c. Cmo identificamos una malla en un circuito elctrico?

d. Cmo identificamos un nodo en un circuito elctrico?

d. Teorema de superposicin.

e. Teorema de Thvenin.

f. Teorema de Norton.

Los siguientes ejerc ic ios s lo son sugerencias, ya que se deben de cambiar los

circuitos y valores.

2. Usando el anlisis de mallas, encontrar V1, V2 e i.

V2V1

11A

54

4A

3

i


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Se le asigna sentido a la circulacin de corriente en el circuito elctrico.

Malla 1

Malla 2

V2V111A

54 4A

3

i


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21


Malla 3:

Se calcula V1

( )

3. Con base en el ejercicio anterior, el (la) estudiante realizar el anlisis por medio denodos y as obtendr los mismos resultados.

4. Encuentre el circuito equivalente de Norton del circuito a la izquierda de las terminalesa-by use el resultado para obtener i.


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Para calcular Rn, se quita la Rq y la fuente de voltaje.

24 V6

+

- 9

a

b

530

10

i

6

a

b

530

10


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23


Se calcula la corriente de Norton por mallas.

Malla 1:

Ecuacin 1

Malla 2:

Ecuacin 2

Malla 3:

Ecuacin 3

246

+

-

a

b

5

30

10

I

I

I

N


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Resolvemos el sistema de las ecuaciones:

| |

|

|

|

|

= 2.8 APara calcular i, se dibuja el circuito equivalente de Norton y se agrega la Rq.


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2.8A9

a

b

RN=5

i

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