EDICIÓN JUNIO

TRANSFORMACION DE

FUENTES

DIVISOR DE VOLTAJES Y

CORRIENTES

Mañez R. Katiuska

CONCEPTOS BASICO

EJEMPLOS

IMPORTANTES

ILUSTRACIONES QUE

NO TE PUEDES

PERDER

Fuentes

independientes.

En electricidad se entiende por fuente al

elemento activo capaz de generar una

diferencia de potencial entre sus bornes o

proporcionar una corriente eléctrica.

Entre los elementos más importantes de un

circuito se encuentran las fuentes

independientes de tensión e intensidad. Su

importancia radica en que generalmente son las

que entregan a todo el circuito la energía

suficientes para funcionar, por lo que todo

circuito posee al menos una fuente

independiente.

Fuente dependiente

Una fuente dependiente es una fuente cuyo

valor depende de otra variable del circuito:

• Fuente de corriente dependiente

del potencial V1

• El potencial V1 viene dado por un

circuito de entrada

• Produce una intensidad i = gv1

donde: g es una constante con las unidades

A/V.

La corriente que fluye por el circuito de salida

depende del voltaje que proporciona el circuito

de entrada.

Fuente de tensión.

Son los tipos más comunes de fuentes de

alimentación que encontramos en

prácticamente cualquier circuito. Entre sus

bornes proveen una diferencia de potencial (o

tensión) constante, por ese motivo la corriente

que entregan depende del valor de la

resistencia del circuito o de la resistencia de

carga que conectemos.

Una fuente independiente de tensión es un

elemento que proporciona una tensión

específica independientemente de la intensidad

que pase por ella.

En general una fuente independiente de tensión

puede ser positiva o negativa, y puede ser

constante o variable con el tiempo.

En los circuitos una fuente de tensión se

simboliza con dos líneas de distinto tamaño,

correspondiendo la más grande al polo positivo.

Fuente de intensidad.

Una fuente independiente de intensidad es un

elemento que proporciona una intensidad

específica

completamente

independiente a la

tensión entre sus

nodos.

Son aquellas que proveen una corriente

constante al circuito o resistencia que se les

conecta. Por lo tanto si cambia el valor de la

resistencia de carga, la fuente aumenta o

disminuye el potencial entre sus bornes, de tal

forma de mantener constante la corriente por

esa resistencia.

Fuente real

Una fuente real de voltaje tiene una resistencia

interna que limita la tensión que puede

suministrar. Si la resistencia de carga es mucho

mayor que la resistencia interna, la fuente real

se aproxima a una fuente ideal.

Una fuente real de corriente tiene una

resistencia interna en paralelo (divisor de

corriente) que limita la corriente que puede

suministrar. La corriente que se suministra a la

resistencia de carga depende del valor de la

resistencia interna. A mayor resistencia interna,

mayor corriente suministrada.

Fuentes ideales

son elementos utilizados en la teoría de

circuitos para el análisis y la creación de

modelos que permitan analizar el

comportamiento de los circuitos reales. Sus

magnitudes (tensión o corriente) son siempre

independientes de la carga que alimentan.

Transformación de fuentes

La transformación de fuentes es otra

herramienta para simplificar circuitos,

permitiendo la combinación de resistencias y

fuentes.

La transformación de fuentes es el proceso de

reemplazar una fuente de voltaje Vs en serie

con una resistencia R, por una fuente de

corriente Is en paralelo con una resistencia R o

viceversa.

Esta transformación garantiza que ambos

circuitos son equivalentes, es decir, tienen

idéntico comportamiento visto desde los

terminales A y B.

Se aplica a las fuentes dependientes con tal de

que manejemos cuidadosamente la variable

dependiente.

Permite manipulaciones para facilitar el análisis

de circuito.

Tener Presente

La flecha de la fuente de la corriente se dirige

hacia la terminal terminal positiva positiva de la

fuente de voltaje.

La transformación de una fuente no es posible

cuando es el caso de una fuente de ideal.

Si el voltaje o la corriente asociada con una

resistencia particular particular se emplea como

una variable variable de control control para una

fuente dependiente, o es la respuesta deseada

de un circuito, la resistencia no debe incluirse

en las transformaciones.

La meta consiste en combinar todas las fuentes

de corriente y todas las fuentes de voltaje en el

circuito.

También aplica a fuentes dependientes

Ejemplo

La equivalencia entre fuentes de voltaje y

corriente ayuda a manipular el circuito, de

manera que el análisis análisis se reduce al

poder simplificar elementos en serie y paralelo.

Entonces es gracias a la transformación de

fuentes que nos es permitido intercambiar los

siguientes circuitos al ser equivalentes.

Divisor de voltajes

Se usa para calcular el voltaje de alguno de los

resistores que se han unido en un arreglo en

serie, en función del voltaje del arreglo. Si no

hay resistores en serie no es posible aplicar

divisor de voltaje.

Voltaje: Es la presión que ejerce una fuente de

energía sobre las cargas eléctricas en un

circuito cerrado.

Resistencia: Es toda oposición que encuentra la

corriente en su recorrido por un circuito.

Dos resistores en serie

En un arreglo en serie, el voltaje menor se

localiza sobre el resistor menor.

Ejemplo

El voltaje se divide cuando se ponen dos

resistencias en serie. Para poder calcular el

valor que se queda en cada resistencia se usa

el siguiente método:

Primero se calcula el valor de la resistencia total,

la cual es la suma de las resistencias.

RT = R1 + R2+...+Rn.

Supongamos que sean un circuito de dos

resistencias con valores de 1 kiloOhm y de 10

kiloOhms.

RT = 1+10 = 11 kiloOhms.

En este ejemplo vamos a tomar al voltaje total

con un valor de 5 volts, entonces el voltaje en la

resistencia R1 seria:

V1 = VT*(R1/R1+R2)

V1 = 5v*(1k/11k) = 0.4545v

Para el voltaje en R2 seria:

V2 = VT*(R2/R1+R2)

V2 = 5v*(10k/11k) = 4.4545v

Se puede observar que V1 + V2 = VT.

El mayor voltaje se queda en la resistencia de

mayor valor y el voltaje mas pequeno se

almacena en la resistencia de menor valor.

Ejemplo

Supongamos que tenemos un circuito con 2

resistencia con valores de 4Ω cada una de las

resistencia. Con un voltaje de 20V

Despejando la formula tenemos:

Rt= R1 + R2

Rt = 4Ω + 4Ω = 8Ω

Para la Resistencia 1:

V1= V* (R1/R1+R2)

V1= 20V* (4Ω / 8Ω)

V1= 20 x 4 / 8 = 10V

Para la Resistencia 2:

V2 = V* (R2/R1+R2)

V2= 20V* (4Ω / 8Ω)

V2= 20 x 4 / 8 = 10V

Tenemos que

V1 + V2 = VT

10V + 10V = 20

Divisor de

Corriente

La regla del

divisor de

corriente (RDC)

determinará cómo se divide entre los elementos

la corriente que entra a un conjunto de ramas

paralelas.

Un divisor de corriente es una configuración

presente en circuitos eléctricos que puede

fragmentar la corriente eléctrica de una fuente

entre diferentesimpedancias conectadas en

paralelo. El divisor de corriente es usado para

satisfacer la Ley de tensiones de Kirchhoff.

Supóngase que se tiene una fuente de corriente

IC, conectada en paralelo con nimpedancias. La

polaridad negativa de la fuente IC - debe estar

conectada al nodo de referencia. Las

impedancias deben cerrar el circuito.

El circuito dual del divisor de corriente es

eldivisor de tensión.

Para un divisor de corriente con n impedancias,

se tiene un esquema similar a este:

La corriente que circula por cada impedancia es

el producto de la corriente proporcionada por el

generador por todas las demás impedancias (es

decir, todas menos por la que pasa la corriente

que queremos calcular) dividido entre la suma

de todas las posibles combinaciones de

productos de impedancias en grupos de n-1 en

n-1:

Que también se puede escribir como:

Las ecuaciones se simplifican bastante si

trabajamos con admitancias en lugar de

impedancias, sabiendo que :

Que dando la expresión de la siguiente forma:

Ejemplo

Para dos elementos en paralelo de igual valor,

la corriente se dividirá en forma equitativa.

Cada resistencia tendrán 6mA

Para elementos en paralelo con valores

diferentes, a menor resistencia, mayor será la

porción de la corriente de menor resistencia,

mayor será la porción de la corriente de entrada

Para elementos en paralelo de valores

diferentes, la corriente se dividirá según una

razón igual a la inversa corriente se dividirá

según una razón igual a la inversa de los

valores de sus resistores.

Para obtener i2