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Sistema de Gestiónde la Calidad

Servicio Nacional de Aprendizaje – SENAREGIONAL NORTE DE SANTANDER

CENTRO PARA LA INDUSTRIAL LA EMPRESA Y LOS SERVICIOSCIES

ANALISIS DE CIRCUITOS ELECTRICOS GUIA DE APRENDIZAJE

PFDE - 01

Fecha:MARZO 2010

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1. IDENTIFICACIÓN DE LA GUÍA DE APRENDIZAJE

Código: 20593 Fecha: MARZO 2010Programa de Formación:Tecnólogo en Mantenimiento electrónico e instrumental industrial

Duración Etapa Lectiva:2640 Horas

Duración Etapa Productiva:880 Horas

Duración de la Formación:3520 Horas

Módulo de Formación: Duración:

1245 HorasModalidad de Formación: PresencialResultado de aprendizaje: Detectar fallas en la circuiteria electrónica y elaborar procedimientos para la fabricación, reconstrucción o reemplazo de circuitos o sistemas electrónicos industriales que permitan el alistamiento justo a tiempo.

2. INTRODUCCIÓN

Estimado Aprendiz:

En diferentes contextos de la vida diaria y en especial en el mantenimiento electrónico e instrumental industrial se debe tener pericia para manejar ciertos casos. Pero para poderla aplicar es fundamental entender y apropiar de manera clara los conceptos de los diferentes tipos de circuitos. Por esta razón, debemos enfrentarnos con problemas rutinarios con el fin de ir desarrollando la iniciativa de proyectos.

En esta guía se plantea una serie de actividades, las cuales le ayudarán a conocer, entender y apropiar el conocimiento sobre este tema. Es importante aclarar y recordar que USTED es el protagonista y el responsable de su aprendizaje.

La resolución de la guía se realizará en las horas de clases y en el laboratorio de electrónica, para luego ser archivada en su portafolio. Recuerde que cualquier duda o interrogante que tenga, puede ser consultado al instructor.





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3. ACTIVIDADES Y ESTRATEGIAS DE APRENDIZAJE

2. El flash electrónico de una cámara utiliza el siguiente circuito. Un capacitor que genera un voltaje en estado estable y después lo descarga al oprimir el disparador. El disparo produce una breve descarga de luz. Determine el tiempo transcurrido t, para reducir el voltaje del capacitor a la mitad del voltaje inicial. Halle la corriente en t = t1.

Vo = 5v.C= 100µfR= 100KΩ

T = R*C.

T = 100Eˆ-3 * 100 Eˆ-6 = 10.

-t/T = - 0.1 t.

Vc (t) = Vo * ˆ-t/T.

Vc (t) = 5 * ˆ-0.1t.





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t = 6.9 sg.

Vc (t) = 5 * ˆ-(0.1* 6.9)

Vc = 2.50 v.

La mitad del voltaje inicial.

Hallar la corriente cuando t =1

Ic (t)= c* dv/dt.

Ic (t)= 100Eˆ-6*5 ˆ-0.1t

Ic (t)= (100Eˆ-6*5 * -0.1)*ˆ-0.1t

Ic (t)= -50Eˆ-6 ˆ-0.1t AMP.

Ic (t)= -50ˆ-0.1t µAMP.

CUANDO t= 1.

Ic (t)= -45.24 Eˆ-6 AMP.

Ic (t)= -45.24 µAMP.





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2. El avance más importante en la seguridad de los nuevos automóviles es la bolsa de aire. Esta bolsa se expande cuando un sensor de péndulo detecta una desaceleración súbita mayor a 10g y cierra un interruptor. En el siguiente circuito aparece el equivalente del dispositivo de expansión de la bolsa de aire. Determine el tiempo necesario antes de que la energía absorbida por el resistor

Llegue a 25 milis julios y dispare el detonador de la bolsa. El capacitor esta precargado a 24 v. R= 100Ω y C=0,1 mF.

V= 24vC=0.1 mFR= 100ΩW= 25.000 julios.

T = R*C.

T = 100 * 0.1 Eˆ-3 = 0.01

-t/T = 100t.

Vc(t) = Vo * ˆ-t/T.

Vc(t) = 24* ˆ-100t.

P= (Vo)ˆ2/R.

P= (24* ˆ-100t.)ˆ2/ 100





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P= 5.76 ˆ-200t.

W= ∫ P* dt.

W= ∫5.76 ˆ-200t.

W=5.76 *-1/200 ˆ-200t. ∫

W= -28.8E-3 *(ˆ-200t - ˆ0).

W= -28.8E-3 *(ˆ-200t - 1).

W= 28.8E-3 ˆ-200t.

El enunciado dice que W= 25.000 julios Y= ˆx LnY= x

25E3= 28.8E-3 ˆ-200t.

25E3/28.8E-3 = ˆ-200t.

Ln (868.055,5)= -200t.

13.67/-200 = t.

T= -68.35 msg.





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3. El interruptor del circuito de la figura ha estado cerrado durante mucho tiempo. El interruptor se abre en t = 0, encuentre las expresiones numéricas para la corriente Iס (t) y el voltaje Vס (t) cuando t ≥ 0+.

Cuando el interruptor está cerrado la resistencia de 15Ω queda en CORTO por consiguiente la corriente inicial de la bobina es de 10 AMP.

Cuando el interruptor está abierto las resistencias 15Ω y 5Ω son la carga alimentada por la bobina y la fuente de corriente.

Se realiza gracias a la transformación de fuente para que las resistencias queden en serie con una fuente de tención luego se realiza otra transformación de fuente con una resistencia en paralelo y una fuente de voltaje.





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IL (t) = Io*ˆ-t/T.

T=L/R.

T= 16E-3/20= 800E-6.

-t/T= 1.250.

Io= 10+2.5 =12.5 AMP.

Donde 10amp es la carga inicial y 2.5amp es la carga que se le suma en el instante de t=0.

IL (t) = 12.5 *ˆ1.250 + 2.5 AMP

Donde 2.5 es la fuente de corriente que no varía en el tiempo.

V = I*R

V= 10*5 = 50vReq = 15+5 = 20Ω

I=V/R

I= 50/20= 2.5 AMP.





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Como la fuente de corriente y la bobina están en paralelo se puede semi-agrupar.

Como el circuito esta en paralelo el voltaje no varía, hallamos el voltaje de la resistencia una por una, que por ende es el mismo para la bobina

V=I*R

V= 2.5 *20= 50v

V= 12.5*ˆ1.250*20 = 250*ˆ1.250.

VT= 250*ˆ1.250 + 50 v





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4. El interruptor del circuito que aparece en la figura ha permanecido cerrado por mucho tiempo, antes de abrirse en el instante t = 0.

a) encuentre la expresiones numéricas de IL (t) y Vo (t) correspondiente a t ≥ 0.

b) Encuentre las expresiones numéricas de VL (0+) y Vo (0+).

Cuando el interruptor se encuentre cerrado la fuente de tención de 32v y la resistencia de 12kΩ están en corto por ende no se toma en cuenta cuando t≤0.

Ya teniendo claro que la corriente inicial es de 5A seguimos con el desarrollo.

Io= 5A.





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Cuando el interruptor se encuentre abierto las dos fuentes tanto de corriente como la de tención respectivamente alimentan la bobina.

Para seguir con el desarrollo del ejercicio es necesario utilizar el método de transformación de fuentes.

En este punto se analiza el circuito nos damos cuenta qué es un circuito serie y por lo tanto la corriente es la misma aplicamos una MALLA.

-40+8*I+12K*I+32=0

12K*I+8*I=40-32

I=8/12008

I=666.2µA.

La corriente inicial cambia de 5A a 5,000662A debido que cuando el interruptor se abre hay un periodo corto de tiempo en el cual la bobina se carga con las dos fuentes.

T=L/R

T= 5E-3/12008= 4.16E-7.

-t/T= 2401600





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IL (t) = Io*-t/T.

IL (t) = 5, 000662*ˆ-2401600t + 666.2µA.

VL (t)= L*di/dt.

VL (t)= (5E-3*5.000662*-2401600) *ˆ-2401600t. +8v

VL (t)=-60, 047,94 *ˆ-2401600t. +8v.

THANK GOD

4. EVALUACIÓN

EVIDENCIAS DE APRENDIZAJE EVALUACIÓN INSTRUMENTOS DE

EVALUACIÓN

Reconoce las relaciones existentes entre los diferentes conceptos, definiciones y aplicaciones sobre el análisis de circuitos.Realiza de manera segura y organizada el análisis de los sistemas electrónicos apropiando el conocimiento con el fin de detectar un daño

Instrumento: Lista de chequeo

5. BIBLIOGRAFÍA





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CIRCUITOS ELECTRICOS de James W. Nilson. es.wikipedia.org/wiki/Electrotecnia y circuitos electricos

Elaborado por: Ing. Hernando Gómez Palencia Fecha: 15 03 2010

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