Índice de Contenido1. Objetivos:..........................................................................................................................................2

1.1. Objetivo General......................................................................................................................2

1.2. Objetivos Específicos.............................................................................................................2

2. Marco Teórico...................................................................................................................................2

Divisores de Corrientes.-...................................................................................................................2

Divisor de Voltaje.-................................................................................................................................3

Método de Resolución por Malla.-.......................................................................................................3

Software PSPICE.-................................................................................................................................3

3. Desarrollo..........................................................................................................................................4

3.1. Ejercicio por resolución de mallas...........................................................................................4

Resolución por Análisis Matemático...............................................................................................4

Demostración con PSPICE..............................................................................................................5

3.2. Ejercicio por resolución de Divisor de Voltaje........................................................................6

3.3. Ejercicio por resolución de Divisor de Corriente....................................................................8

Demostración con PSPICE..............................................................................................................8

4. Análisis de Resultados:.................................................................................................................9

5. Conclusiones....................................................................................................................................9

6. Bibliografia......................................................................................................................................10

Índice De Gráficos

Figura1 Divisores de Corriente……………………………………………………………………………………………………………….…2Figura2 Divisores de Voltaje……………………………………………………………………………………………………………………..2Figura3 Ejercicio Circuito1……………………………………………………………………………………………………………………..…4Figura4 Circuito 1 realizado por PSPICE………………………………………………………………………………………………..5Figura5 Ejercicio Circuito 2……………………………………………………………………………………………………………………….6Figura6 Primera Reducción………………………………………………………………………………………………………………………6Figura7 Segunda Reducción…………………………………………………………………………………………………………………..…6Figura8 Tercera Reducción…………………………………………………………………………………………………………………….…6Figura9 Ultima Reducción………………………………………………………………………………………………………………………...7Figura10 Circuito 2 realizado por PSPICE……………………………………………………………………………………………….8

Índice de TablasTabla 1. Análisis Circuito 1………………………………………………………………………………………….9Tabla 2. Análisis Circuito2 Divisor de Voltaje……………………………………………………………………..9Tabla3. Análisis Circuito 3 Divisor de Corriente…………………………………………………………………..9

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1. Objetivos:

1.1.Objetivo General

Realizar el análisis comparativo de los resultados de la solución de circuitos eléctricos resueltos en forma matemática con el obtenido utilizando el software PSPICE.

1.2.Objetivos Específicos

-Resolver un circuito eléctrico en forma convencional, determinando valores de potencia, voltajes y corrientes.

-Resolver los mismos circuitos eléctricos, utilizando el software PSPICE.

- Comparar los resultados obtenidos entre la resolución convencional y con el software.

2. Marco Teórico

Circuito eléctrico.-

Un circuito es una red eléctrica (interconexión de dos o más componentes, tales como resistencias, inductores, condensadores, fuentes, interruptores y semiconductores) que contiene al menos una trayectoria cerrada. Los circuitos que contienen solo fuentes, componentes lineales (resistores, condensadores, inductores) y elementos de distribución lineales (líneas de transmisión o cables) pueden analizarse por métodos algebraicos para determinar su comportamiento en corriente directa o en corriente alterna.

Por ejemplo:

Figura1. Circuito eléctrico

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Fuente de Voltaje.- Fuente de DC: Adapta un voltaje AC o alterno a un patrón directo, o sea de polaridad, voltaje e intensidad fijos a la salida con un polo positivo y uno negativo. Para ello adapta primero el voltaje a través de un transformador, para permitir pasar hacia una sola salida las partes de voltaje positivo y dejar otro polo como referencia, tierra o negativo. El voltaje finalmente se regula con capacitores o reguladores con circuito integrado para eliminar variaciones de tal voltaje. 

Fuente de Corriente.-

Corriente continua (CC en español, en inglés DC, de Direct Current) se refiere al flujo continuo de eléctrica a través de un conductor entre dos puntos de distinto potencial, que no cambia de sentido con el tiempo. A diferencia de la corriente alterna (CA en español, AC en inglés, de Alternating Current), en la corriente continua las cargas eléctricas circulan siempre en la misma dirección. Aunque comúnmente se identifica la corriente continua con una corriente constante, es continua toda corriente que mantenga siempre la misma polaridad, así disminuya su intensidad conforme se va consumiendo la carga .

También se dice corriente continua cuando los electrones se mueven siempre en el mismo sentido, el flujo se denomina corriente continua y va (por convenio) del polo positivo al negativo

Figura2. Fuente de corriente DC

Esta fórmula solo es válida si la salida V2(t) está en un circuito abierto.

Ley de los voltajes de Kirchhoff: Método de Mallas.- En un circuito eléctrico, una malla es un camino cerrado formado por elementos de circuitos.

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Según la Ley de los Voltajes de Kirchhoff, la sumatoria de los voltajes en una malla es

igual a cero. Recordemos que cuando una corriente pasa por un elemento de circuito,

en este caso una resistencia se produce una diferencia de potencial. La Ley de

Ohm establece que la diferencia de potencial (voltaje) en una resistencia es igual a la

corriente por la resistividad del elemento, es decir:

V=IRSi multiplicamos las corrientes de maya por cada resistencia en la maya, al sumar los voltajes el total debe ser cero.

De cada malla de un circuito se obtiene una ecuación, por lo que se van a obtener un sistema lineal de n ecuaciones con n incógnitas, que resolviéndolas, se obtienen las corrientes que circulan por cada malla. va a circular una corriente.

Software PSPICE.-PSpice es un circuito analógico y lógico digital de simulación de programas para Microsoft Windows . El nombre es un acrónimo de SPICE Personal - SPICE viene a ser un acrónimo de Programa de Simulación con énfasis de Circuitos Integrados.

SPICE (Programa de Simulación con Énfasis Circuito Integrado) es un software de propósito general que simula diferentes circuitos y puede realizar diversos análisis de circuitos eléctricos y electrónicos incluyendo el tiempo de respuesta de dominio, la respuesta de frecuencia de la señal pequeña, la disipación de potencia total, la determinación de las tensiones nodales y actual sucursal en un circuito, el análisis de transitorios, la determinación del punto de funcionamiento de los transistores, las determinaciones de las funciones de transferencia, etc Este software está diseñado de tal manera para que pueda simular diferentes operaciones de circuito implica transistores, amplificadores operacionales (op - amp) etc y contiene modelos de los elementos del circuito (pasivas, así como activos).

3. Desarrollo

3.1.Ejercicio por resolución de mallas

En el siguiente circuito las resistencias están dadas en kilo ohmios, el voltaje en voltios y se pide hallar la Potencia en la Resistencia R14 y R6.

4

I3 I5

I4

I6 I7

I1

I2

Figura 3. Ejercicio Circuito 1.

5

I1

I3 I4

I5

I2

Figura 4. Ejercicio Circuito 2.

Resolución por Análisis Matemático.Malla 1:

9 I 1−3 ( I2−I1 )=09 I 1−3 I2+3 I 1=0(1 )12 I 1−3 I2=0

Malla 2:

11 I 2−10( I ¿¿3−I 2)−14(I 4−I2)+20V−3( I 1−I 2)=0¿(2 )38 I 2−3 I 1−10 I3−14 I 4=−20V

Malla 3:

13 I3−10 ( I 2−I 3 )=0(3 )23 I3−10 I 2=0

Malla 4:

14 (I¿¿ 4−I2)−23(I 6−I 4)−8(I 5−I 4)=0¿(4 )45 I 4−8 I 5−14 I 2−23 I 6=0

Malla 5:

8( I ¿¿5−I 4)−20=0¿(5 )8 I5−8 I 4=20

Malla 6: 23(I ¿¿6−I 4)+5 I 6=0¿(6 )28 I 6−23 I 4=0

Como podemos observar se tiene 6 ecuaciones con 6 incógnitas, entonces se puede resolver ese sistema de ecuación dado los siguientes valores:

I 1=−0.0513mAI 2=−0.20548mAI 3=−0.08934mAI 4=0.94566mAI 5=3.44567mAI 6=0.7767mA

Por lo tanto para la potencia en la resistencia de 14kilo ohmios:

I '=I2−I 4 I '=−1.15mAP=I '2∗RP= (−1.15 )2mA∗14k ΩP=18.52mW

Para la Potencia en la resistencia de 6 kilo ohmios:

P=¿P=0.089342∗6P=0.0478mW

Demostración con PSPICE

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Figura 4. Circuito 1 realizado por PSPICE

3.2.Ejercicio por resolución de Divisor de Voltaje

En el siguiente circuito las resistencias están dadas en kilo ohmios, la corriente en A y se pide hallar la Potencia en la Resistencia R3 y R8.

Figura5. Ejercicio Circuito 2

Primera Reducción del Circuito:

Req1=8∗58+5

=3.07k Ω

Req2=3+2=5k ΩReq3=7+6=13 k Ω

7

Figura6. Primera Reducción.

Segunda Reducción del Circuito:

Req4=3.07+10=13.07k ΩReq5=5∗1313+5=3.61 k Ω

Tercera Reducción del Circuito:

Req6=20+3.61=23.61 k Ω

Ultima Reducción del Circuito:

ReqT=23.61∗13.0723.61+13.07

=8.41k Ω

LEY DE OHM: V=IR

V=4000mA∗8.41 k ΩV=33640V

Divisor de Voltaje 1:

V 3.6=33640∗3.620+3.6

=5131.53V

Divisor de Voltaje 2:

V 3=5131.53∗3

5=3078.91VPotencia en R3:

PR3=3078.912

3=3.16 KW

Divisor de voltaje 3:

8

Figura7. Segunda Reducción.

Figura8. Tercera Reducción.

Figura9. Ultima Reducción.

V 3.07=33640∗3.0713.07

=7901.67VPotencia en R8:

PR8=7901.672

8=7.81KW

3.3.Ejercicio por resolución de Divisor de Corriente

Divisor de Corriente 1:

I 23.6=4000∗13.0723.6+13.07

=1425.68mA

Divisor de Corriente 2:

I 5=1425.68∗135+13

=1029.65mAPotencia en R3:

PR3=1029.652∗3=3.18 KW

Divisor de Corriente 3:

I 13.07=4000∗23.623.6+13.07

=2574.31mA

Divisor de Corriente 4:

I 8=2574.31∗58+5

=990.12mAPotencia en R8:

PR8=990.122∗8=7.842 KW

Demostración con PSPICE

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Figura 10. Circuito 2 realizado por PSPICE

4. Análisis de Resultados:

Tabla 1. Análisis Circuito 1

EJERCICIO POR RESOLUCION DE MALLASAnalíticamente PSPICEPR14 k Ω=18.52KW P14 k Ω=18.552KW

PR6k Ω=0.0478KW P6k Ω=0.0478 KW

Tabla 2. Análisis Circuito 2

EJERCICIO POR DIVISOR DE VOLTAJEAnalíticamente PSPICEPR3k Ω=3.16KW P14 k Ω=3.181KW

PR8k Ω=7.81KW P6k Ω=7.842KW

Como podemos darnos cuenta tanto los resultados que se determinaron analíticamente como los determinados por el software Pspice son casi iguales, la poca diferencia que existe se da porque en el método analítico no trabajamos con todos los decimales.

5. Conclusiones.

El software PSPICE proporciona valores de corrientes, voltajes y potencia con exactitudes bien bajas.

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PSPICE es un software que simula circuitos eléctricos de alta complejidad, sin mucha complejidad en su manejo y de una manera u otra se entiende a la perfección como funciona y como se desarrolla el circuito.

Se debe representar el circuito eléctrico real de forma que esa realidad sea representada a través del simulador PSPICE.

Se debe considerar en los circuitos eléctricos la conexión a tierra, porque sino el software indica error.

Los resultados obtenidos en el software le proporcionan rapidez y seguridad a la persona que calcula.

El software nos va a dar el valor exacto mientras que el modelo matemático nos puede variar un poco debido a los decimales que se omiten.

PSPICE es un método muy interactivo con el cual se puede comprender mejor un circuito.

El aporte del Software es la verificación del proceso analítico.

6. Bibliografía

http://www.youtube.com/watch?v=tPTTztbN_8Q Video de instalación de multisim de national instruments

http://pspice.descargarybajar.com/programa-pspice-gratis-descargar-bajar-descarga/ e77691cb6286e030aad26efa73f40640 Ppara bajarse el programa PSPICE

http://www.youtube.com/watch?v=WKRaqpHHJ4k video para instalar el programa pspice James W.Nilson_Circuitos Electricos_Septima Edición_2010

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