UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER ESCUELA DE INGENIERÍAS ELÉCTRICA, ELECTRÓNICA

Y DE TELECOMUNICACIONES

TALLER No 5 DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS I (21619)

Bucaramanga, lunes 26 de septiembre de 2005 - 6:15 a.m.

Nombre: _____________________________________ Código: _____________Grupo:_____

Calificación: TIEMPO: DOS (2) HORAS

NOTA: TODOS LOS PUNTOS TIENEN IGUAL PONDERACIÓN.

RDCR/GLB – CAPM/NQP Hoja: 1 De: 4 CIRCUITOS ELÉCTRICOS I (21619).

1. En el circuito de la Figura 1, el conductor AB tiene resistividad ρ (mayor a cero y menor a infinito). Si la corriente a través de la resistencia G (Galvanómetro) es cero, determine el valor de la resistencia X.

VF

X Ω 3 Ω

G40 cm 60 cm

A B

VF

X Ω 3 Ω

G40 cm 60 cm

A B

Figura 1

2. Determine el valor de IA en el circuito de la Figura 2.

Figura 2 Solución.

Al observar el circuito se tienen las siguientes ecuaciones:

V1 = 20 V V2 = 2.5IAV3 = -4 IA

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TALLER No. 3– lunes 26 de septiembre de 2005. CIRCUITOS ELÉCTRICOS I (21619).

Hoja: 2 De: 4

Ecuación del supernodo:

1 3 3 2 3

1 2 3

02 4 31 1 1 12 3 2 4

1 1310 2.5 43 12

5 13106 3

1.93

A A

A

A

V V V V V

V V V

I I

I

I A

− −⎛ ⎞ ⎛ ⎞− + =⎜ ⎟ ⎜ ⎟⎝ ⎠ ⎝ ⎠⎛ ⎞ ⎛ ⎞ ⎛ ⎞+ = + +⎜ ⎟ ⎜ ⎟ ⎜ ⎟⎝ ⎠ ⎝ ⎠ ⎝ ⎠

⎛ ⎞ ⎛ ⎞+ = −⎜ ⎟ ⎜ ⎟⎝ ⎠ ⎝ ⎠

⎛ ⎞= − −⎜ ⎟⎝ ⎠

= −

13

3. Utilizando superposición, determine el valor de VX en el circuito de la Figura 3.

Figura 3

Solución.

Por el principio de superposición se tiene que el valor de VX es igual a la suma de VX’ y

VX’’, que son los valores obtenidos de VX cuando se elimina cada una de las fuentes

independientes de circuito, como se muestra a continuación: • Al eliminar la fuente de 100 V (cortocircuitarla) del circuito original, se obtiene la

ecuación de nodo:

41.0

250 '

''

xx

x VVV=+⎟⎟

⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛ −

Al resolver esta ecuación, se obtiene que VX

’= 38.46 V. • Al eliminar la fuente de 50 V del circuito original, se obtiene el siguiente circuito y las

ecuaciones de nodo:

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Hoja: 3 De: 4

41.0

2

100''

''1

1''

xx

x

VVVVV

−=

−=

Al resolver las ecuaciones, se obtiene que VX

’’= -76.92 V Por lo tanto VX = 38.46 -76.92 = -38.46 V.

4. Para el circuito de la Figura 4, calcule la Potencia generada por la fuente de 100 V.

Figura 4

Solución. Para calcular la potencia generada por la fuente de 100 V, se necesita saber el valor de la corriente generada por ésta. Una forma rápida de obtener este valor, es utilizar la técnica de transformación de fuentes, como se muestra en el siguiente circuito, donde se han transformado las fuentes de 4 A y la de 60 V.

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Hoja: 4 De: 4

Se puede seguir utilizando la transformación de fuentes hasta llegar a un circuito sencillo, como el mostrado a continuación, y obtener la ecuación de nodo para calcular la corriente I.

2080

25.2

100VVI

V

+=++

=

Resolviendo las ecuaciones anteriores, se tiene que I = 1.75 A, y por lo tanto la potencia generada por la fuente de 100 V es 175 W.