MÉTODOS DE ANÁLISIS DE VOLTAJES NODALES Y ANÁLISIS DE CORRIENTES DE MALLAS
Enviado por monto2435 • 1 de Abril de 2018 • 1.615 Palabras (7 Páginas) • 380 Visitas
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Para iniciar nuestro análisis, considere el circuito que se muestra en la figura 3. Identifiquemos también dos mallas. A-B-E-F-A y B-C-D-E-B. Definimos ahora un nuevo conjunto de variables de corriente llamado corrientes de malla, que puede usarse para encontrar las corrientes físicas en el circuito. Supongamos que la corriente i1 fluye en la primera malla y que la corriente i2 fluye en la segunda. Entonces la corriente de la rama que fluye de B a E a través de R3 es i1 − i2. Las direcciones de las corrientes se han supuesto. Como fue el caso en el análisis nodal, si las corrientes reales no están en la dirección indicada, los valores calculados serán
negativos.[pic 5]
Aplicando La LKV a la primera malla tenemos:
+ V1 + V3 + V2 − VS1 = 0
Para la segunda malla tenemos:
+ VS2 + V4 + V5 − V3 = 0
donde V1 = i1R1, V2 = i1R2, V3 = ( i1− i2 )R3, V4 = i2R4 y V5 = i2R5.
Al sustituir esos valores en las LKV de cada malla, se producen las dos ecuaciones simultáneas requeridas para determinar las dos corrientes de malla; es decir,
i1(R1 + R2 + R3 ) − i2 ( R3 ) = VS1
− i1 ( R3 ) + i2 ( R3 + R4 + R5 ) = − VS2
o en forma matricial:
[pic 6]
En este punto es importante definir lo que se llama malla. Una malla es una clase especial de circuito cerrado que no tiene ningún otro circuito cerrado dentro de ella. Por tanto, conforme atravesamos la trayectoria de una malla, no envolvemos a ninguno de los elementos del circuito. Por ejemplo, la red de la figura 3 contiene dos mallas definidas por las trayectorias A-B-E-F-A y B-C-D-E-B. La trayectoria A-B-C-D- E-F-A es un circuito cerrado pero no es una malla. Como la mayor parte de nuestro análisis en esta sección incluirá escribir ecuaciones de la LKV para mallas, nos referiremos a las corrientes como corrientes de malla y al análisis como un análisis de malla.
Una vez más estamos obligados a notar la forma simétrica de las ecuaciones de la malla que describen al circuito de la figura 3.
Como esta simetría se exhibe generalmente por las redes que contienen resistencias y fuentes de voltaje independientes, podemos aprender a escribir las ecuaciones de malla por inspección.
∙ En la primera ecuación el coeficiente de i1 es la suma de las resistencias comunes (R1+R2+R3) a la corriente de la malla 1, y el coeficiente de i2 es el negativo de la suma de resistencias comunes (− R3) a la corriente i2. El lado derecho de la ecuación es la suma algebraica de las fuentes de voltaje de la malla 1.
∙ En la segunda ecuación el coeficiente de i1 se vuelve a repetir (− R3): suma de resistencias comunes entre la malla 1 y 2. El coeficiente de i2 es la suma de resistencias comunes (R3+R4+R5) a la corriente de la malla 2.El lado derecho de la ecuación es la suma algebraica de las fuentes de voltaje de la malla 2.
∙ El signo de la fuente de voltaje es positivo si éste ayuda a la dirección supuesta del flujo de corriente y negativo si se opone al flujo supuesto.
MATERIAL UTILIZADO:
∙ Multímetro Digital.
∙ Tablero de múltiples conexiones.
∙ 8 resistencias de 1W de diferentes valores.
∙ 6 cables conectores.
∙ 4 cables caimán-banana o banana-banana
∙ 2 Fuentes de poder.
PROCEDIMIENTO:
a) Análisis de Voltajes Nodales:
i) Arme el circuito de la siguiente figura:
[pic 7][pic 8][pic 9][pic 10][pic 11][pic 12][pic 13][pic 14][pic 15][pic 16]
Mida:[pic 17][pic 18][pic 19][pic 20][pic 21][pic 22][pic 23]
R1= _
_
R2= _
_
R3= _
_
R4= _
_
R5= _
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R6= _
_
R7= _
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R8= _
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Vbat1=__
_
Vbat2=__
_
VR1=_
_
VR2=_
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VR3=_
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VR4=_
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VR5=_
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VR6=_
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VR7=_
_
VR8=_
_
Calcule y compruebe usando análisis nodal para encontrar los valores de los voltajes que se muestran en la siguiente tabla.
[pic 24][pic 25][pic 26]
ii) Arme el siguiente circuito:
[pic 27][pic 28][pic 29][pic 30][pic 31][pic 32][pic 33][pic 34][pic 35][pic 36]
Mida:[pic 37][pic 38][pic 39][pic 40][pic 41][pic 42][pic 43]
R1= _
_
R2= _
...