Ingeniería electromecánica Guía de Laboratorios

...

I = 9.8631x10-4A

V = 3.29V

4.3 Compare los resultados del punto 4.2 con los obtenidos en el punto 1.3. ¿Qué conclusión pude establecer de acuerdo a estos resultados?

En el momento de analizar los valores obtenido en ambos puntos, hemos podido notar cierta semejanza entre ambos, con un porcentaje de diferencia tendiendo a un número ínfimamente pequeño, esto es debido a que el Teorema de Thevenin Establece que si una parte de un circuito eléctrico lineal está comprendida entre dos terminales A y B, esta parte en cuestión puede sustituirse por un circuito equivalente que esté constituido únicamente por un generador de tensión en serie con una impedancia, de forma que al conectar un elemento entre las dos terminales A y B, la tensión que cae en él y la intensidad que lo atraviesa son las mismas tanto en el circuito real como en el equivalente.

El voltaje de Thévenin es el voltaje generado por la fuente ideal que forma parte del circuito equivalente. Una manera de obtener este voltaje es observando que cuando desconectamos la resistencia de carga del circuito, entre sus terminales aparece una diferencia de potencial igual al voltaje de la fuente del circuito equivalente, ya que al ser la corriente igual a cero la caída de potencial en la resistencia equivalente es nula: por lo tanto la tensión de Thévenin es igual al voltaje de circuito abierto (con la resistencia de carga desconectada). En el circuito de la figura, la tensión de Thévenin es la diferencia de potencial entre los puntos A y B luego de haber quitado la resistencia de carga (RL) del circuito.

Este teorema es uno de los más importantes ya que permite una gran simplificación a la hora de analizar circuitos. Se puede aplicar sobre circuitos lineales (por tanto, sobre resistencias siempre) en C.C. o en C.A.

Esto es tomando en cuenta que, Cualquier error o desfase en los resultados se puede deber a la inexactitud de los instrumentos utilizados para las mediciones o errores a la hora de tomar las medidas, así como también pueden darse esos márgenes de errores debido al margen de valores de los elementos utilizados como las resistencias y las fuentes de voltaje que por lo general poseen un valor diferente que el que se otorga de fábrica.

4.4. Anexe todos los cálculos teóricos realizados. Calcule, además, la potencia disipada por la resistencia de carga R1.

Denotando nuestra resistencia 1 como la resistencia de 1.5 KOhms y utilizando la corriente medida de 2.08 mA del punto 1.3:[pic 8][pic 9][pic 10]

4.5. Explique las posibles fuentes de error.

Error humano

Fallos en el equipo de trabajo

Investigación:

- Presente la demostración teórica del teorema de Thévenin, de acuerdo al principio de superposición.

Antes de presentar la demostración teórica de este teorema, procedemos a enunciar el teorema, el cual establece “Cualquier red lineal (Na) variante o invariante con el tiempo, compuesta por elementos pasivos y activos (dependientes o independientes) conectada a otra red (Nb) o carga (load) que puede ser lineal o no, variante o invariante con el tiempo y su estado energético nulo o no mediante dos terminales “p” y “q” se puede sustituir desde el punto de vista de sus terminales por un circuito en serie con una red que llamamos “Nao” que se obtiene de la red inicial haciendo todas las fuentes independientes contenidas en ellas y el estado energético inicial iguales a cero, siempre y cuando la interconexión entre “Nb” y la red “Na” tengan solución única y no haya ningún acoplamiento entre ellas ”

[pic 11]

La imagen (a) muestra el circuito lineal, y la b el equivalente que modela el circuito.

Demostración.

[pic 12]

Aplicando el teorema de superposición al circuito de la figura a se puede ver que la corriente i(t) que pasa a través de la red pasiva Nb, se puede descomponer en la corriente i1(t) que es generada por la acción de todas las fuentes de la red Na y la corriente i2(t) debida a la fuente de voltaje ex(t).

[pic 13]

Cuando i(t) es cero se puede reemplazar por la red Nb en la figura por un circuito abierto (teorema de sustitución) en el cual la diferencia de potencial entre sus terminales sea nula, por lo tanto, al aplicar teorema de superposición se tiene que

[pic 14]

Esto indica que para que la corriente a través de la red pasiva Nb sea nula, ex(t) debe ser igual a eth(t)

[pic 15]

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Parte B:

Materiales y Equipo:

- Se utilizará el equipo listado en la sección 6-A.

Procedimiento:

Se utilizará el circuito original de la figura 6-1.

1. Determinación de la corriente de Norton.

- Arme el circuito mostrado en la figura 6 –5. Ajuste el voltaje de la fuente a 20 V C.D.[pic 16]

Figura 6-5

- Tome la lectura del amperímetro, que corresponde a la corriente de Norton.

In=__________________mA (experimental).

- El valor de la resistencia Norton será el mismo que el de la resistencia Thévenin, obtenida en la parte A:

Rn= _________________KΩ.

2. Simulación del equivalente Norton.

2.1. Para simular el circuito equivalente Norton, se utilizará el arreglo mostrado en la figura 6- 6.

B[pic 17]

Fuente de

Voltaje

Variable

B’