PRACTICA # 5 CIRCUITOS TEOREMA DE SUPERPOSICION Y TEOREMAS DE THEVENIN Y NORTON

PRESENTADO POR.

Blake Steve Len Cod 42091020 Fabian David Espitia Cod 42091024 Fabio Alejandro Muoz Cod 420910

UNIVERSIDAD DE LA SALLE TEORIA DE CIRCUITOS 21 DE SEPTIEMBRE DE 2010

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PRACTICA # 5 CIRCUITOS TEOREMA DE SUPERPOSICION Y TEOREMAS DE THEVENIN Y NORTON

PRESENTADO POR. Blake Steve Len Cod 420910 Fabian David Espitia Cod 420910 Fabio Alejandro Muoz Cod 420910

PROFESOR: ING. Edgar Muela

UNIVERSIDAD DE LA SALLE TEORIA DE CIRCUITOS 21 DE SEPTIEMBRE DE 2010

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INDICE

Pag. Objetivos.....4 1. Procedimiento.......5 1.1Teorema de superposicion....5 1.2 Teorema de superposicion en simulador Pspice......6 1.3 Teorema thevenin y norton..7 2. Resultados.........9 2.1 Desarrollo teorema de superposicion.....9 2.2 Desarrollo en el simulador P-Spice...11 2.3 Desarrollo del teorema thevenin y norton15 3. Analisis de resultados.......17 4. Bibliografia...18

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OBJETIVOS

1. comprobar, experimentalmente, el cumplimiento de los teoremas de superposicin, thvenin y norton.

2. determinar los circuitos prcticos de pilas y fuentes de alimentacin D.C.

3. solucionar, en forma terica, los circuitos propuestos y comparar los resultados con las mediciones y resistencias obtenidas con el procedimiento experimental.

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1. PROCEDIMIENTO

1.1 Teorema de superposicion

En primera medida nos piden armar experimentalmente el circuito mostrado en la figura al cual nos piden que lo realizamos mediante el teorema de superposicion cortocircuitando y abriendo el circuito respectivamente: Figura 1. Circuito lineal para comprobar el teorema de superposicin.

a) Mida la diferencia de potencial Vab. Sustituya la fuente de 9 V de la izquierda por un corto circuito. (Vea la figura 2) b) Mida la diferencia de potencial Vab. Vuelva a conectar la fuente de la izquierda y ahora sustituya la fuentede alimentacin de la derecha por un corto circuito. Vea la Fig. 3 c) Mida la diferencia de potencial Vab. d) Compruebe que Vab = Vab + Vab con ayuda de las lecturas obtenidas en los incisos a), b) y c). e) Qu concluye?

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Figura 2. Circuito de la figura 1 con una fuente de voltaje cancelada.

Figura 3. Circuito de la Fig. 1 con la otra fuente de voltaje cancelada.

1.2 Teorema de superposicion en simulador Pspice

Nos piden por segunda medida realizar en el simulador el circuito realizado analiticamente para corroborar los resultados los cuyales deben ser iguales

Sustituya la fuente de la derecha por una de valor de 5 V y vuelva a repetir el procedimiento anterior desde hasta. Qu concluye?

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1.3 Teorema Thevenin y Norton

Para la tercera parte de la practica el cual consiste en la comprobacion del teorema de thevenin nos piden analiticamente el ejercicio

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El cual realizamos y experimentamos analiticamente y montamos en la protobard el mismo circuito yb comparamos resultados. Comprobacion del teorema de norton. Consiste en Sustituir la resistencia de prueba RL por un cable conductor, identificando los terminales a y b como se muestra en el circuito de la figura

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2. RESULTADOS

2.1 Desarrollo de teorema de superposicin

a) El voltaje de Vab = 8.58 v

b) Con la fuente cancelada el voltaje entre Vab = 4.30 v

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c) Vab= 4.27 Donde Vab = Vab + Vab 8.58 = 4.30 + 4.27 8.58 = 8.57 Sustituya la fuente de la derecha por una de valor de 5 V y vuelva a repetir el procedimiento anterior

Cuestionario 1. Determine para el circuito de la Fig. 1 la diferencia de potencial Vab.= 6.23 2. Determine para el circuito de la Fig. 2 la diferencia de potencial Vab.= 2.35 3. Determine para el circuito de la Fig. 3 la diferencia de potencial Vab.= 4.25 4. Verifique con los resultados anteriores que Vab = Vab + Vab = 2.35 +4.25 = 6.6

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2.2 Desarrollo de teorema de superposicin en Simulador Pspice

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Sin fuente de corriente

Sin fuente de tensin

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Solucion analitica del problema

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A continuacin veremos una imagen de la simulacin con los datos que esta arrojo con el fin de comprobar la solucin analtica.

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2.3 Desarrollo de teorema de thevenin y norton en el simulador

Tabla 1. Valor nominal Valor medidio R1 47 46.7 R2 100 99.7 R3 470 465.6 R4 68 67.6 RL 100 99.8

V valores medido Valores de la simulacin 12v 12v

IN 70.2 mA 73 mA

IRL 31.3mA 33.3 mA

VRL 2.97 v 3.03 v

VTH=Va-b 6.21 v 6.062 v

RTH 84.4 83.2

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Simulacin 1. Corriente en la carga RL

1

R1 47

3

+

V1 12 V

R2 100

-

A 0.033 DC 1e-009 W

IRL

R3 470

4 R5 100

2

R4 68

0

Simulacin 2. Tensin en la carga RK

1

R1 47 3

V1 12 V

R2 100

R3 470

R5 100

+

3.303-

V

U1 DC 10M W

0 2 R4 68

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Simulacin 3. Corriente entre los puntos a y b. Corriente Norton

Simulacion 4. Tensin entre los puntos a y b. Tensin thevenin

1

R1 47

3

V1 12 V

R2 100

R3 470

+

-

6.052 DC 10M W V

U1

0 2 R4 68

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3. ANALISIS DE RESULTADOS

o

Analticamente se desarrollo el circuito y posteriormente se realizo en el simulador el montaje del circuito. Este teorema puede aplicarse nicamente a circuitos lineales, variantes o invariantes en el tiempo y de parmetros concentrados. El teorema establece que la respuesta de estado estable de un circuito debido a varias fuentes de entrada actuando simultneamente, es igual a la suma de las respuestas de estado estable debidas a cada una de las fuentes de entrada actuando por separado.

o

Como podemos ver en la simulacin los valores obtenidos en la solucin analtica son correctos y en lo nico que difieren con los datos simulados es en los signos esto es debido a que el sentido que se le otorgo a las corrientes al iniciar el problema no eran los correctos, es posible que en la simulacin tambin encontremos signos negativos en los ampermetros o en los voltmetros y esto se debe tambin a que la polaridad de los aparatos de medida no coincide con la que circula por el circuito. La solucin analtica del problema se desarrollo por medio del mtodo de corrientes de malla sea que se asignaron corrientes de malla con sentido arbitrario y valindonos de las leyes de kirchhoff para tensiones y para corrientes se armo un sistema de tres ecuaciones con tres incgnitas, esto debido a que la corriente de la malla uno ya se conoca. Posteriormente se aplico la ley de ohm y se obtuvieron los resultados tanto de las corrientes individuales como de las tensiones de nodo. Como podemos ver existen diferentes formas de llegar a la misma solucin bien sea por mallas o por tensiones nodales la seleccin del mtodo que se debe utilizar esta en quien lo realiza o en la dificultad que se prevea por cada mtodo antes de analizar el circuito.

o

El mtodo mas fcil para hallar la resistencia thvenin del circuito, fue colocando la Lafuente de tensin en corto, y de este modo resolver las resistencias de forma serie o paralelo segn la requiriera el circuito la cual nos arrojo como resultado una resistencia equivalente de 83.2 . Como podemos observar la corriente en la carga RL fue de 33 mA, cundi retirbamos la carga para medir la corriente entre los puntos a y b, que es la misma corriente norton que pasa por el circuito, esta fue de 72.2 mA. La tensin entre los puntos a y b , que es la misma corriente thevenin es muy distinta a la tensin que hay en la carga RL.

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BIBLIOGRAFIA

o

Gua de laboratorio. Divisor de tensin, circuito puente y leyes de kirchoff. Ing. Edgar Muela.

o

DECARLO, Raymond; LIN, PenMin(2001), Linear circuit analysis: time domain, phasor, and Laplace transform approaches. New York. Oxford University Press

o

DORF, Richard; SVOBODA, James (2006), Circuitos elctricos. Mxico. Alfaomega Grupo Editor S.A. de C.V., 6a edicin

o

Nilsson, James W; Riedel, Susan A; MartnRomo, Miguel. Circuitos elctricos: 7 ed

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