LOS TEOREMAS DE CIRCUITOS ELECTRICOS

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL[pic 1][pic 2]

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

I C E ZACATENCO.

TEOREMAS DE CIRCUITOS ELECTRICOS

INTEGRANTES:

CASTRO GONZALEZ DAVID

MARTINEZ SANCHEZ ENRIQUE R

VAZQUEZ LEON VICTOR SEBASTIAN

GRUPO: 4CM09

NOMBRE DE LA PRÁCTICA:

“THEVENIN”

NUMERO DE PRACTICA: 2

NOMBRE DEL PROFESOR (A);

ALEJANDRO GARCÍA HERNANDEZ

FECHA DE ENTREGA:

12 DE MAYO DEL 2015

Introducción teórica:

TEOREMA DE THEVENIN

Cuando se tiene un circuito o red eléctrica en el estado senoidal y esta se puede descomponer en dos secciones llamadas sección ‘A’ y sección ‘B’ tales que:

1. La sección ‘A’ es un circuito o estructura eléctrica formada por elementos pasivos y activos, además que entre sus elementos pueden existir acoplamientos magnéticos.
2. La sección ‘B’ debe estar formada únicamente por elementos pasivos, y no debe tener ningún acoplamiento magnético con elementos de la sección ‘A’; a esta sección se le conoce generalmente como carga.

Un ejemplo de lo anterior se muestra en la figura 21.

[pic 3]

Figura 21. Circuito eléctrico dividido en dos secciones

El teorema de Thevenin establece que toda la sección ‘A’ puede ser reemplazada por una sola fuente de voltaje (Voltaje de Thevenin, ETH) la cual va estar conectada en serie a una sola impedancia (Impedancia de Thevenin, ZTH).    

El circuito equivalente de Thevenin junto con la carga o sección ‘B’, se muestra en la figura 22.

[pic 4]

Figura 22. Circuito equivalente de Thevenin junto con la Sección B.

Es importante el establecer que antes de calcular en la sección A, ya sea el Voltaje de Thevenin [pic 5] o la Impedancia de Thevenin [pic 6]; la sección ‘B’ o carga del circuito debe ser siempre retirada primero.

• Para determinar [pic 7], se calcula el voltaje que existe entre las terminales a y b por cualquiera de los métodos ya conocidos (Mallas, Nodos, Leyes de Kirchhoff, Divisor de Voltaje, Divisor de Corriente, Intercambio de fuentes, Superposición, Ley de Ohm, etc.).

• Para calcular la [pic 8]; que es la impedancia total de la sección ‘A’ en donde las terminales de acceso serán a y b. Se debe primero pasivar siempre a la sección A; es decir, las fuentes de voltaje se sustituyen por un corto circuito y las fuentes de corriente por un circuito abierto. Una vez realizado lo anterior la impedancia total se determina por reducciones serie-paralelo o por ecuación general.

El puente de Wheatstone es un instrumento de gran precisión que puede operar en corriente continua o altema y permite la medida tanto de resistencias óhmicas como de sus equivalentes en circuitos de comente altema en los que existen otros elementos como bobinas o condensadores (impedancias).

Funcionamiento

Para determinar el valor de una resistencia eléctrica bastaría con colocar entre sus extremos una diferencia de potencial (V) y medir la intensidad que pasa por ella (I), pues de acuerdo con la ley de Ohm, R=V/I. Sin embargo, a menudo la resistencia de un conductor no se mantiene constante -variando, por ejemplo, con la temperatura y su medida precisa no es tan fácil. Evidentemente, la sensibilidad del puente de Wheatstone depende de los elementos que lo componen, pero es fácil que permita apreciar valores de resistencias con décimas de ohmio.

Medición

Cuando el puente se encuentra en equilibrio: R1 = R2 y Rx = R3 de donde R1 / Rx = R2 / R3. En este caso la diferencia de potencial (la tensión) es de cero "0" voltios entre los puntos A y B, donde se ha colocado un amperímetro, que muestra que no pasa corriente entre los puntos A y B (0 amperios). Cuando Rx = R3, VAB = 0 voltios y la corriente = 0 amperios. Si no se conoce el valor de Rx, se debe equilibrar el puente variando el valor de R3. Cuando se haya conseguido el equilibrio, Rx será igual a R3 (Rx = R3). R3 debe ser una resistencia variable con una carátula o medio para obtener valores muy precisos.

Usos

Muchos instrumentos llevan un puente de Wheatstone incorporado, como por ejemplo medidores de presión (manómetros) en tecnología de vacío, circuitos resonantes (LCR) para detectar fenómenos como la resonancia paramagnética, etc.

Desarrollo:

Equipo de laboratorio y material que se utilizó para la realización de la práctica:

1 Fuente de alimentación de C.D. de 0 a 15 Volts

1 Protoboard

1 Resistencia de 330 Ω

2 Resistencia de 680 Ω

1 Resistencia de 560 Ω

1 Multímetro

Procedimiento:

Al inicio de la práctica se realizó al armado del circuito resistivo especificado tomando en cuenta el valor de las resistencias.

[pic 9]

Figura 1. Circuito resistivo.

En dicho circuito los puntos marcados como A1 y B1 son los puntos donde se colocara la resistencia RL pero en este primero se ocuparan para realizar la medición del voltaje de Thevenin (VTH) con el multímetro, mientras que en los puntos C1 y D1 es donde se colocara la fuente de alimentación de 12 VCD.

Al conectar el valor mostrado por el multímetro fue de:

VAB = VTH = 2.55 Volts.

Y al realizar ahora la medida de resistencia en los puntos A1 y B1 es el valor de la resistencia de Thevenin el cual el valor obtenido es de:

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