Analisis de circuitos electricos ss13

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Contesta lo siguiente:

1. Reflexiona si existe alguna ventaja del sistema métrico inglés en comparación al sistema internacional respecto a la medición de longitud, masa y temperatura. Después investiga y redacta una breve conclusión.

2. ¿Cuántos centímetros hay en ¼ de milla?

3. ¿Cuál es la temperatura ambiente en el sistema internacional e inglés?

4. Convierte:

100µs a milisegundos

0.2ms a microsegundos

0.01nF a picofaradios

10N a dinas

0.0004km a milímetros

5. Calcula la carga total en Coulombs de 3x1020

electrones.

6. ¿Cuántos electrones se requieren para generar una carga de 10microcoulombs?

7. En un flujo de 8x1020

electrones pasa por un conductor en 239ms, ¿cuál es la corriente en Amperes?

8. La energía que se requiere para mover 100 coulombs de carga en una resistencia es de 500 joules. ¿Cuál es la caída de voltaje en la resistencia?

9. ¿Cuánta energía utiliza una pila de 12 volts para mover 2.5 coulombs en un circuito?

10. ¿Cuánta carga pasa en una pila de 12 volts si la energía utilizada es 80 joules?

11. Si una corriente de 3 amperes pasa por una resistencia durante 10 minutos, ¿cuánta carga ha pasado por la resistencia?

12. ¿Qué cantidad de corriente pasa por una resistencia si 2000 coulombs de carga han pasado por ella en 2 horas?

13. Determine la caída de de voltaje para una energía de 300 joules que mantienen una corriente de 3 mili amperes durante 2 minutos en una resistencia.

14. Si la diferencia de potencia entre dos puntos es 35volts, ¿cuánto trabajo se requiere para llevar 6 coulombs de carga de un punto a otro?

15. ¿Qué corriente puede mantener durante 20horas una batería de 500Ah?

16. ¿Cuántas horas puede una batería de 32Ah mantener una corriente de 1.8Amperes?

Investiga los diferentes tipos de fuentes de voltaje de CD (baterías, generadores y fuentes de alimentación).



Señala tu punto de vista personal respecto a si alguna de las tres categorías es mejor y por qué.

.-Resuelve lo siguiente:

1. Calcula el voltaje a través de una resistencia de 4W, si al corriente es 2A. 2. Calcula la corriente a través de una resistencia de 4W, si el voltaje es 12V. 3. Calcula la resistencia para limitar la corriente a 2 mA si la caída de voltaje es de 12V. 4. La corriente a través de un R= 10 kΩ es 14 µA. ¿Cuál es la caída de voltaje a través

de R? 5. Un voltímetro usualmente tiene una alta resistencia interna. Encuentra la corriente a

través del voltímetro con una R= 20 kΩ que tiene una lectura de 80V. 6. Si un congelador indica 1.5 A a 115V, ¿Cuál es su resistencia interna? 7. Un reloj tiene una resistencia interna de 10 kΩ y está conectado a una toma de

corriente de 120V. ¿Cuál es la corriente consumida por el reloj?

8. ¿Cuál es la resistencia interna de una lavadora que tiene un consumo nominal de 6.3A a 120V?

9. ¿Cuál es la resistencia de un cautín que consume 0.85 A a 120V? 10. La corriente de entrada en un transistor es de 15 µA. Si el voltaje aplicado al

transistor es 24V, ¿Cuál es la resistencia de entrada del transistor?

II.- Instala el software gratuito Edison Version 4.0 de la página http://www.dsmm.net/home/English/ y corre el experimento de ley de Ohm. Modifica los valores de la resistencia y la fuente de voltaje de manera que pueda comprobar los valores de los ejercicios realizados en clase.

Resuelve lo siguiente:

1.Una resistencia de carbón presenta las siguientes banditas de color: café, negro, rojo y dorado. ¿Cuál es el valor teórico de la resistencia?

2.Una resistencia de carbón presenta las siguientes banditas de color: naranja, naranja, rojo y plata. Encuentra el valor teórico de la resistencia.

3.Una resistencia de carbón presenta las siguientes banditas de color: amarillo, violeta, café y plata. Encuentra el valor teórico de la resistencia.

4.Determina qué elementos están en serie y cuáles en paralelo.

5.Ocho focos están conectados en paralelo.

Si el conjunto está conectado a una fuente de 120v ¿Cuál es la corriente en cada foco si estos tienen una resistencia de 1.8Kohm cada uno?

Determina la resistencia total de la red.

Si un foco se funde ¿qué sucede con los demás focos?

¿Qué ventajas o desventajas tiene este tipo de conexión a una conexión de los 8 focos en serie?

6. ¿Consideras práctico el manejo de código de colores? Explica.

http://bbsistema.tecmilenio.edu.mx/bbcswebdav/institution/UTM/semestre/profesional/ey/ey09001/cel/act3.htm



7. Investiga cómo se utiliza el código de colores de 5 franjas.

8. Investiga los valores comerciales de resistencias de carbón y qué opciones de potencia y tolerancias manejan.

9. En una gráfica (V-I), dibuja el comportamiento de dos elementos resistivos, uno con valor de 1 KW y otro con valor de 22 KW. Explica la gráfica.

10. Si al tomar la medición de una resistencia obtengo un 0 ¿qué explicación dará esto?

11. Cuando la corriente medida en dos elementos del circuito es igual ¿a qué conclusión podemos llegar?

12. Cuando el voltaje medido en dos elementos en paralelo ¿a qué conclusión podemos llegar?

13. En la figura siguiente, si todas la resistencias son de 1Kohm ¿qué resistencia mide el multímetro de los puntos C-D? ¿Qué conclusiones puedes dar a esta medición?

14. En la figura siguiente, ¿Qué pasos debo seguir para obtener la medición de la resistencia R1?

15. Instala el Edison Version 4.0 software para el Estudio de la Electricidad y la Electrónica http://www.dsmm.net/home/English/ y simula los circuitos de los incisos 8 y 9 y compare los cálculos teóricos, prácticos y de simulación. Da conclusiones.

Contesta lo que sigue y entrega tus resultados y conclusiones en el formato de reporte.

1. Explica con un ejemplo la LKV.

2. Explica con un ejemplo la LKC.

3. Determina el voltaje V1 y V2.

4.Determina la corriente en la resistencia de 3 ohms.

5. Determina la corriente en la resistencia de 1 Kohms y en las fuentes de voltaje V1 y V2.




6. Determina la corriente en R2 y la corriente Ix, dado que:

La corriente de la fuente I1 es 12 A

La corriente de la resistencia R1 es 4 A


7. Determina la corriente en R2 y la corriente Ix, dado que:

La corriente de la fuente V1 es 10 A


La corriente de la resistencia 3 es 5 A

8. Determina la corriente en Ix, dado que:

9. Determina la corriente en R8 y R7, dado que I3= 2 A y I5= 4A.

10. Determina la corriente I dado que V1= 2 V, V2=3V, V3= 5V, R5= 4Ω Y R4= 2Ω

11. Determina la corriente I dado que V4= 2 V, V5=3V, V6= 1V, V7= 4V, R6= 4KΩ, R7= 1KΩ, R8= 2KΩ, R9=5KΩ Y R10= 3KΩ.

Resuelve los siguientes problemas.

1. Determina las corrientes de malla.



2. Determina la corriente de R3.



5. Determina las corrientes de malla y obtenga la potencia de R2.


1. Por método de superposición, determina la corriente de R3.





4. Por método de superposición, determina el voltaje de R4.


1. Convierte y reduce el circuito a un equivalente formado de una sola fuente en serie con una resistencia visto desde los puntos AB.



2. Convierte y reduce el circuito a un equivalente formado de una sola fuente en serie con una resistencia visto desde los puntos AB.

3. Convierte y reduce el circuito a un equivalente formado de una sola fuente de corriente en paralelo con una resistencia visto desde los puntos AB.

4. Por transformación de fuentes, reduce el circuito y determina la potencia de la resistencia de 1KΩ.

5. Por transformación de fuentes, reduce el circuito y determina Ix.


1. Para el capacitor.

a. Determina la capacitancia. b. Encuentra la carga resultante sobre cada

placa.

2. Determina la capacitancia equivalente.

3. Determina la capacitancia equivalente vista desde:

a. El capacitor de 12F b. El capacitor de 8F c. El capacitor de 20F

4. Determina la capacitancia equivalente vista:



5. Investiga la fabricación, aplicación y características principales de algunos de los capacitores más comunes, como los de mica, de cerámica, electrolítico, de tantalio, de poliéster y otras variables.


1. Determina el circuito equivalente entre ab

2. Determina el circuito equivalente entre ab

3. Determina v(t), i1(t) e i2(t) para t>0

4. Investiga la fabricación, aplicación y características principales de algunos de los inductores fijos y variables más comunes.


1. En el tiempo t=0 el interruptor del circuito cambia a su posición actual. Determina la gráfica de VC(t)



2. En el tiempo t=0 el interruptor del circuito cambia a su posición actual. Determina la gráfica de Ic(t)

3. En el tiempo t=0 el interruptor del circuito cambia a su posición actual. Determina la gráfica de VR(t)


5. En el tiempo t=0 el interruptor del circuito cambia a su posición actual. Determina la gráfica de Ic(t)


7. Determina la gráfica de VC1(t) y VC2(t)







1. En el tiempo t=0 el interruptor del circuito cambia a su posición actual. Determina la gráfica de iL(t)

2. En el tiempo t=0 el interruptor del circuito cambia a su posición actual. Determina la gráfica de VL(t)


4. En el tiempo t=0 el interruptor del circuito cambia a su posición actual. Determina la gráfica de VL(t)


6. Determina iR(0-), iR(0+), iR(∞) e iR(1.5ms) para el circuito siguiente:






1. Después de estar abierto el interruptor se cierra en t=0.

Determina:

2. Elije R1 para una respuesta críticamente amortiguada, luego elije R2 para y

determine .

3. Determina dv / dt en t=0, , el primer valor de t para el que V=0

4. Determine a)a, b)wo, c) , d) ,e)



“Una unidad de flash electrónico proporciona un ejemplo común de un circuito RC”

Un ejemplo de circuito RC es el de un flash en una cámara de fotos. Antes de tomar la fotografía, la batería del flash carga el capacitor a través de una resistencia.

Utilizando datos importantes como el comportamiento de almacenador de energía, se desea diseñar un circuito que realice el funcionamiento de un flash aplicando los conceptos de los circuitos RC.

¿Qué necesitamos saber?

Tiempo de carga y descarga del capacitor.

Valores de los componentes.

Identificar si los valores calculados son valores comerciales.

Avance del proyecto final

Entrega de los resultados o logros del avance solicitado en el curso. Incluir información organizada y secuencial sobre el procedimiento, respondiendo detalladamente a las preguntas: qué, cómo, dónde y por qué. Realizar una descripción exhaustiva de los alcances del proyecto hasta la fecha del informe.

El alumno:

Identifica el objetivo de la actividad.

Realiza una investigación y lee sobre el tema en diferentes fuentes, para contar con mayor información y desarrollar un contexto.

Identifica las ideas principales de diversos autores.

Analiza la información con el fin de ordenarla y entenderla.

Contesta lo siguiente:

1. Encuentra el valor de pico a pico de la forma de onda senoidal.

2. Encuentra el período de la forma de onda senoidal.



3. Encuentra la frecuencia de la forma de onda senoidal.

4. Encuentra la frecuencia de una forma de onda senoidal periódica con período de 33.33ms.

5. Convierte 265 grados a radianes.

6. Convierte 1.72 radianes a grados.

7. Encuentra la velocidad angular de una forma de onda senoidal con período de 2.5s.

8. Encuentra la velocidad angular de una forma de onda senoidal con una frecuencia de 415 Hertz.

9. Encuentra la frecuencia de una onda senoidal que tiene una velocidad angular de 5.000 rad/s.

10. ¿Cuál es la amplitud de la forma de onda senoidal 120 sin377t?

11. Investiga los siguientes conceptos y sus aplicaciones.

Valor Promedio de una señal alterna

Valor RMS de una señal alterna

Osciloscopio

Generadores de ondas alterna


1. La corriente a través de una resistencia de 10 kohms es 3 Cos(100t)mA. ¿Cuál es la expresión senoidal para el voltaje a través de la resistencia?

2. Determina la reactancia inductiva de una bobina 4mH en una frecuencia de 100kHz.

3. ¿Cuál es la inductancia de una bobina que tenga una reactancia de 100 ohms en una frecuencia de 10 Khz?

4. Determina la frecuencia de una inductancia de 8H que tiene una reactancia de 500 ohms

5. Encuentra el valor de la reactancia capacitiva para un capacitor de 2 μF en 100 Hz.

6. Un capacitor tiene una reactancia de 1500 ohms en una frecuencia de 150 Hz. ¿Cuál es su capacitancia?

7. Determina la frecuencia en la cual un capacitor de 5 μF tiene una reactancia de 100 ohms.

8. El voltaje a través de una reactancia capacitiva de 25 ohms es 100sin(377t). ¿Cuál es la corriente?

9. Determina el voltaje a través de una reactancia capacitiva de 300 ohms si la corriente a través de ella es i= 65mAsin5000t.

10. Una reactancia capacitiva de 45 ohms tiene una corriente con ella de i = 35mAsin (300t + 15°). ¿Cuál es el voltaje a través de él?

11. Obtener la corriente demandada de la fuente.



12. Obtener la impedancia para una frecuencia de 60Hz.

13. Obtener la impedancia para una frecuencia angular de 1000rad/s.

14. Obtener el voltaje en el capacitor para una frecuencia angular de 1000rad/s.

15. Obtener el voltaje en la resistencia para una frecuencia angular de 1000rad/s.

Entrega tus resultados y conclusiones en el formato de reporte.


1. Dado un circuito RLC en serie donde Vs=20Senwt, Rs= 2Ω, L=1mH y C=0.4 F, Determina wo, fo, 1, 2, Q, BW, |I|

2. Dado un circuito RLC en paralelo donde Vs=10Senwt, Rs= 8KΩ, L=0.2mH y C=8 F. Determina wo, fo, 1, 2, Q, BW, P

3. Investigue lo siguiente:

Respuesta a la frecuencia compleja

Respuesta a la frecuencia angular

Respuesta a la frecuencia neperiana Resuelve lo siguiente:

Tome la figura del circuito siguiente, invierta la posición de los componentes y realice la deducción del cálculo de frecuencias de corte para lo que se conoce como el filtro de frecuencias bajas.

Diseña dos circuitos RC que filtren las señales de alta frecuencia. Utiliza el Edison Version 4.0 software para el Estudio de la Electricidad y la



Electrónica http://www.dsmm.net/home/English/ y simula los circuitos diseñados ; compara los cálculos teóricos, prácticos y de simulación. Da conclusiones.

Debe incluir todas las etapas del proyecto, incluso las mejoras de la retroalimentación realizadas al avance.

El alumno:

Contextualiza o realiza un marco referencial para su hipótesis.

Redacta una hipótesis u objetivo y cómo llegará a él.

Describe detalladamente el proceso para comprobar su hipótesis.

Concluye con una aportación personal, acompañada de reflexiones, criticas, comentarios y propuestas.


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