PRÁCTICA P2 ANÁLISIS NODAL DE CIRCUITOS Y TEOREMA DE SUPERPOSICIÓN 1.- OBJETIVOS. ANÁLISIS NODAL Medición de las tensines en ls nds de un circuit Determinación de las crrientes de rama pr medi de las tensines en ls nds Cmprbar la distribución de ls ptenciales eléctrics en un circuit 2.- CONTEXTUALIZACIÓN TEÓRICA. ANÁLISIS NODAL El métd de análisis ndal de circuits, se basa en la determinación de las crrientes que circulan pr las ramas que frman un circuit, utilizand cm dat de partida ls distints vltajes que aparecen en ls nds del circuit, tmads ésts respect a un nd de referencia seleccinad en el circuit. De esta frma, una vez cncids tds ls vltajes de cada nd respect al de referencia, se pueden determinar las crrientes de cada una de las ramas del circuit pr medi de la aplicación de la ley de Ohm, ya que sn cncids tant la d.d.p. entre ls extrems de cada rama, así cm la resistencia de la prpia rama (suma de tdas las resistencias cnectadas en serie). Sentid de crriente. Para determinar cual será el sentid de pas de la crriente eléctrica pr cada una de las ramas, sl se deberá tener en cuenta que esta circulará, pr cada rama, desde el nd que presenta mayr ptencial al de menr (except si existe alguna fuente de tensión en la rama, en cuy cas habría que aplicar la ley de tensines de Kirchhff). Prácticas de Fundaments de Tecnlgía Eléctrica (2º ITI-Mecánica). Curs 2009/10 11 / 40
3. MATERIAL EMPLEADO. ANÁLISIS NODAL El material que será necesari utilizar para el desarrll de esta práctica es el siguiente: R1: Una resistencia de 680Ω y 1/4W. R2: Una resistencia de 120Ω y 1/4W. R3: Una resistencia de 330Ω y 1/4W. R4: Una resistencia de 150Ω y 1/4W. R5: Una resistencia de 470Ω y 1/4W. R6: Una resistencia de 220Ω y 1/4W. Tres sprtes para mntar ls cmpnentes del circuit. E1: Fuente de tensión a 6Vcc (Grande, variación de tensión pr ptenciómetr). E2: Fuente de tensión a 4,5Vcc (Pequeña, variación de tensión pr cnmutadr). Plímetr digital (Medición de CC.). 4.- CIRCUITO ELÉCTRICO A IMPLEMENTAR. ANÁLISIS NODAL Para la realización de la práctica se realizará el mntaje del siguiente circuit: R1 2 R2 680Ω E2 120Ω 1 R3 4,5v 3 R5 4 330Ω 470Ω E1 6v R4 150Ω R6 220Ω 0 Fig. 9 Circuit eléctric a implementar Prácticas de Fundaments de Tecnlgía Eléctrica (2º ITI-Mecánica). Curs 2009/10 12 / 40
5.- DESARROLLO. ANÁLISIS NODAL Para la realización de la práctica, se realizarán ls siguientes pass: 1. Mntar el circuit indicad en el punt anterir. Cnsiderand cm nd de referencia el nd marcad cm 0, realizar la medición de tdas las tensines de nd, indicand ls resultads en la tabla siguiente. Tensines de Nd V1 V2 V3 V4 Sign (+ ó -) U (V) Para la indicar el sign, se hará respect del nd de referencia (nd 0). 2. Realizar una medición de las crrientes de tdas las ramas del circuit, antand ls resultads en la tabla siguiente. Indicar ls sentids de crriente en cada rama, mediante una flecha (en cada rama) sbre el circuit anterirmente representad. Crrientes de Rama I 1-2 I(mA) I 1-3 I 2-4 I 3-4 I 1-0 I 3-0 I 4-0 I 2-3 Prácticas de Fundaments de Tecnlgía Eléctrica (2º ITI-Mecánica). Curs 2009/10 13 / 40
3. Cmprbar la diferencia entre ls resultads btenids de ls valres de las crrientes de rama, medids directamente (valres btenids en el apartad-3), y ls valres btenids de frma indirecta, mediante la aplicación del análisis de nds (resultads del apartad-4). Antar ls resultads en la tabla siguiente: Crrientes de Rama Medida directa Pas 3 (ma) Análisis Ndal Cncepts teórics (ma) Diferencia I(mA) I 1-2 I 1-3 I 2-4 I 3-4 I 1-0 I 3-0 I 4-0 I 2-3 4. Realiza en un cuadr el balance de ptencias del circuit eléctric prpuest en la práctica. En primer lugar aplicand ls valres de tensines y crrientes btenids directamente sbre el circuit, después aplicand ls resultads teórics de las magnitudes anterires, y finalmente haciend una cmparación de resultads. Prácticas de Fundaments de Tecnlgía Eléctrica (2º ITI-Mecánica). Curs 2009/10 14 / 40
6. OBJETIVOS. TEOREMA DE SUPERPOSICIÓN Analizar ls efects de las diferentes fuentes de tensión en un circuit Medir las distintas intensidades suministradas pr varias fuentes de tensión Realizar la aplicación práctica del terema de superpsición 7. CONTEXTUALIZACIÓN TEÓRICA. TEOREMA DE SUPERPOSICIÓN Se pretende cmprbar que el Terema de Superpsición enunciad en el tema 3 se cumple en la práctica. 8. MATERIAL EMPLEADO. TEOREMA DE SUPERPOSICIÓN El material que será necesari utilizar para el desarrll de esta práctica es el siguiente: Una resistencia R de 1 kω Un cndensadr C de 1 μf Un plímetr Un generadr de funcines (y pcinalmente una fuente de tensión de cntinua) 9. CIRCUITO ELÉCTRICO A IMPLEMENTAR Para la realización de la práctica se realizará el mntaje del siguiente circuit: R = 1KΩ + + 1V 2 V /1 khz/0º ef C =1μF Fig. 10 Circuit eléctric a implementar Prácticas de Fundaments de Tecnlgía Eléctrica (2º ITI-Mecánica). Curs 2009/10 15 / 40
10. DESARROLLO Para la realización de la práctica, se realizarán ls siguientes pass: 1. Cn ayuda del generadr de funcines y el plímetr, se seleccina una nda de tensión de 1 khz de frecuencia y 2 V eficaces de amplitud, a la que se superpndrá una fuente nivel de cntinua de 1V pr medi del ffset del generadr (entre 1 y 2 V), cnsiguiend así ds fuentes en serie en la práctica. 2. Se implementa el circuit de la figura 2, y se visualiza la tensión en el cndensadr 3. Se repite la experiencia aplicand sól una fuente (la sinusidal la de cntinua) 4. Se cntrasta ls resultads Prácticas de Fundaments de Tecnlgía Eléctrica (2º ITI-Mecánica). Curs 2009/10 16 / 40