INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL

ESIME ZACATENCO

INGENIERIA EN COMUNICACIONES Y ELECTRONICA

TEOREMAS DE CIRCUITOS ELECTRICOS

PRACTICA 1

ESTRUCTURAS PASIVAS DE 2 TERMINALES

Profesor: Javier Herrera Espinosa

4CM4

EQUIPO:

Morales Salazar Diego Alonso

ÍNDICE

OBJETIVO Y TEORIA 2

MATERIALES 7

DESARROLLO 8

CONCLUSIONES Y BIOGRAFIA 10

1

OBJETIVO

Analizar por medio de fórmulas las redes con estructura de dos terminales

TEORIA

Redes simples

Algunos circuitos sencillos pueden analizarse sin la necesidad de aplicar métodos de

análisis.

Divisor de tensión

Dos o más resistencias conectadas en serie forman un divisor de tensión. De acuerdo con

la segunda ley de Kirchhoff o ley de las mallas, la tensión total es suma de las tensiones

parciales en cada resistencia, por lo que seleccionando valores adecuados de las mismas,

se puede dividir una tensión en los valores más pequeños que se deseen. La tensión en

bornes de la resistencia , en un divisor de tensión de n resistencias cuya tensión total es

V, viene dada por:

2

En el caso particular de un divisor de dos resistencias, es posible determinar las tensiones

en bornes de cada resistencia, VAB y VBC, en función de la tensión total, VAC, sin tener que

calcular previamente la intensidad. Para ello se utilizan las siguientes ecuaciones de fácil

deducción:

Divisor de corriente

Divisor de corriente.

Dos o más resistencias conectadas en paralelo forman un divisor de intensidad. De

acuerdo con la primera ley de Kirchhoff ley de los nodos, la suma de las corrientes que

entran en un nodo es igual a la suma de las corrientes que salen. Seleccionando valores

adecuados de resistencias se puede dividir una corriente en los valores más pequeños que

se deseen.

En el caso particular de un divisor de dos resistencias, es posible determinar las corrientes

parciales que circulan por cada resistencia, I1 e I2, en función de la corriente total, I, sin

tener que calcular previamente la caída de tensión en la asociación. Para ello se utilizan las

siguientes ecuaciones de fácil deducción:

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Análisis de nodos

1. Marque todos los nodos en el circuito. Seleccione arbitrariamente cualquier nodo

como de referencia.

2. Defina una variable de tensión para todos los nodos restantes. Estas variables de

tensión deben definirse como la tensión con respecto al nodo de referencia.

3. Escriba una ecuación aplicando LCK para cualquier nodo excepto el de referencia.

4. Resuelva el sistema de ecuaciones resultante.

Análisis de mallas

1. Cuente el número de mallas existentes en el circuito. Asigne una corriente de malla

a cada una de ellas.

2. Escriba una ecuación LVK para cualquier malla cuya corriente sea desconocida.

3. Resuelva las ecuaciones resultantes.

4

Superposición

En este método, se calcula el efecto de cada fuente por separado. Al analizar una fuente,

se reemplazan las fuentes restantes por un cortocircuito para las fuentes de tensión o por

un circuito abierto para las fuentes de corriente. La corriente que fluye en el componente

o la tensión del componente es calculada al sumar todas las tensiones y corrientes

individuales.

Este método funciona siempre y cuando se usen componentes lineales en el circuito.

Nótese que para calcular los valores de cada fuente también se pueden usar análisis de

malla y de nodos.

Elegir el método

Elegir el método adecuado necesita un poco de experiencia. Si el circuito es muy sencillo y

solo se necesita calcular una tensión o una corriente entonces aplicando alguno de los dos

métodos de redes simples podría resolverlo sin requerir a métodos más complicados.

El Teorema de superposición es probablemente el método más sencillo pero se

necesitan muchas más ecuaciones y muchas combinaciones de impedancias

alargando mucho más el problema.

Análisis de nodos: El número de variables de tensiones y del sistema de ecuaciones

a resolver es igual al número de nodos menos uno. Toda fuente de tensión

conectada al nodo de referencia reduce el número de variables desconocidas. Este

método es muy útil cuando el circuito tiene fuentes de tensión.

Análisis de malla: El número de las variables de corriente y del sistema de

ecuaciones a resolver es igual al número de mallas. Cualquier fuente de corriente

conectada en una malla reduce el número de variables desconocidas. Sin embargo,

este método no se puede usar cuando el circuito no se pueda dibujar en un

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circuito plano de forma que ninguna rama se cruce con la otraFunciones de

transferencia

Una función de transferencia expresa la relación entre un valor de entrada y un valor de

salida en un circuito. En los circuitos resistivos, siempre será un número real o una

expresión que se puede reducir a un número real. Estos circuitos se representan por un

sistema algebraico de ecuaciones. Sin embargo, para el caso general de las redes lineales,

los circuitos se representan por un sistema de ecuaciones diferenciales lineales. En

el análisis de circuitos, en vez de usar directamente las ecuaciones diferenciales, se

prefiere usar la transformada de Laplace para así expresar los resultados en términos del

parámetro de Laplace, que por lo general es complejo.

Esta aproximación es base para la teoría de control y es útil para determinar

la estabilidad de un sistema.

Funciones de transferencia para componentes de dos terminales

Para componentes de dos terminales la función de transferencia, llamada

también ecuación constitutiva, es la relación entre la corriente de entrada del dispositivo y

la tensión resultante del componente. La función de transferencia Z(s) será la impedancia

y tendrá unidades en ohms.

Para los tres componentes pasivos que se encuentran en los circuitos eléctricos, las

funciones de transferencia son en corriente alterna y corriente directa las

siguientes:

Componente Función de transferencia Corriente Alterna Corriente Directa

Resistencia

Inductor

6

Condensado

r

MATERIALES

1 MULTIMETRO DIGITAL

1 PROTOBOARD

CABLES DE CONEXIÓN PARA PROTOBOARD

1 PAR DE PUNTAS BANANA-CAIMAN

2 RESITORES DE 100 OHMS

1 RESISTENCIA DE 330 OHMS

1 RESISTENCIA DE 470 OHMS

1 RESISTENCIA DE 56 KILO OHMS

7

DESARROLLO

1. Arme y mida la resistencia del circuito

8

2. Conecte a la red un voltaje V entre a-b, mida el valor de la corriente con un

amperímetro entre a-b. Calcule la impedancia entre a-b en base a las lecturas

Req = Vtotal/Itotal

Req = 10/.033

Req = 303.03 ohms

9

CONCLUSIONES

Morales Salazar Diego Alonso

Esta práctica es de severa importancia para un ingeniero en comunicaciones y electrónica

ya que nos pone en contacto directo con los circuitos eléctricos, y nos enseña a usar

adecuadamente los equipos de medición que hay en la industria. Aprendimos a calcular y

analizar circuitos de dos terminales en la teoría, en la práctica y en la simulación por

computadora

BIBLIOGRAFIA

PROBLEMAS DE TEORIA DE LOS CIRCUITOS 2do.Curso

Ing. Fernando Jiménez Garza Ramos

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