UNIDAD 5. Técnicas útiles del análisis de circuitos

Transcripción

1 UNIDAD 5 Técnicas útiles del análisis de circuitos

2 5.2 Linealidad y superposición En cualquier red resistiva lineal, la tensión o la corriente a través de cualquier resistor o fuente se calcula sumando algebraicamente todas las tensiones o corrientes individuales ocasionadas por fuentes independientes separadas que actúan solas, junto con todas las demás fuentes de tensión independientes sustituidas por cortocircuitos y todas las demás fuentes de corriente independientes, sustituidas por circuitos abiertos.

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4 Ejemplo 5.1 En el circuito de la figura 5.3a, utilice la superposición para escribir una expresión para la corriente de rama desconocida i x.

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6 5.1 Utilice el principio de superposición para calcular la corriente i x

7 Ejemplo 5.2 Consultando el circuito de la figura 5.5a, determine la corriente positiva máxima a la cual la fuente Ix puede ajustarse, antes de que cualquier resistor supere su valor nominal de potencia y se sobrecaliente.

8 Ejemplo 5.3 Utilice el principio de superposición para calcular i x

9 5.2. Utilice la superposición en el circuito de la figura 5.7, para obtener la tensión a través de cada fuente de corriente.

10 5.3 Transformaciones de fuente Fuentes de tensión prácticas

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13 Ejemplo 5.4 Calcule la corriente que circula por el resistor de 4.7 kω de la figura 5.17a después de transformar la fuente de 9 ma en una fuente de tensión equivalente.

14 5.3. Calcule la corriente I x que circula por el resistor de 47 kω,del circuito de la figura 5.18, luego de efectuar una transformación de fuente sobre la fuente de tensión.

15 Ejemplo 5.5 Calcule la corriente que circula por el resistor de 2Ω, de la figura 5.l9a haciendo uso mediante las transformaciones de fuente.

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17 5.4. En el circuito de la figura 5.20, determine la tensión V en los extremos del resistor de 1MΩ mediante transformaciones de fuente repetidas.

18 5.4 Circuitos equivalentes de Thévenin y Norton

19 Ejemplo 5.6 Considere el circuito de la figura 5.22a. Determine los equivalentes de Thévenin y Norton para la parte del circuito que está a la izquierda de R L.

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22 5.5. Mediante transformaciones repetidas de fuente, determine el equivalente de Norton de la red destacada en el circuito de la figura 5.23.

23 Ejemplo 5.7 Aplique el teorema de Thévenin a fin de determinar el equivalente de Thévenin para esa parte del circuito en la figura 5.22a a la izquierda de R L

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25 5.6. Recurra al teorema de Thévenin para determinar la corriente que pasa por el resistor de 2Ω en el circuito de la figura (Sugerencia designe al resistor de 2Ω como B).

26 V oc = R TH I sc Ejemplo 5.8 Encuentre los circuitos equivalentes de Thévenin y de Norton para la red que se encuentra frente al resistor de 1 kω en la figura 5.26a.

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28 5.7. Determine los equivalentes de Thévenin y de Norton del circuito de la figura Figura 5.27

29 Ejemplo 5.9 Determine el equivalente de Thévenin del circuito de la figura 5.28

30 5.8. Determine el equivalente de Thévenin para la red de la figura (Sugerencia: podría ser de ayuda efectuar una rápida transformación de fuente sobre la fuente dependiente.)

31 Ejemplo 5.10 Determine el equivalente de Thévenin del circuito de la figura 5.3

32 5.9. Encuentre el equivalente de Thévenin para la red de la figura (Sugerencia: intente una fuente de prueba de 1 V.)

33 5.5 Transferencia de potencia máxima

34 Una fuente de tensión independiente en serie con una resistencia R s o una fuente de corriente independiente en paralelo con una resistencia R s suministra una potencia máxima a esa resistencia de carga RL para la cual R L =; R s. Una red suministra la potencia máxima a una resistencia de carga R L cuando R L es igual a la resistencia equivalente de Thévenin de la red.

35 Ejemplo 5.11 El circuito de la figura 5.3 es un modelo de un amplificador transistorizado de unión bipolar de dos etapas. Determine el valor de R c requerido para que la primera etapa proporcione una potencia máxima a la segunda etapa.

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37 5.10. Considere el circuito de la figura 5.39 a) Si R sal = 3 kω, encuentre la potencia que recibe. b) Cuál es la potencia máxima que se puede suministrar a cualquier R sal? c) Cuáles 2 valores distintos de R sal recibirán exactamente 20 mw?

38 5.6 Conversión delta-estrella

39 Para convertir una red Y a una red Δ

40 Para convertir una red Δ a una red Y

41 Ejemplo 5.12 Utilice la técnica de la conversión Δ-Y para determinar la resistencia equivalente de Thévenin para el circuito de la figura 5.41a.

42 5.11. Utilice la técnica de conversión Y-Δ para determinar la resistencia equivalente de Thévenin del circuito de la figura 5.42.

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