REDES DE CORRIENTE DIRECTA - PRÁCTICA DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA

ESIME ZACATENCO

INGENIERÍA EN COMUNICACIÓN Y ELECTRÓNICA

LABORATORIO DE CIRCUITOS DE CA & CD
PRÁCTICA N°7

“REDES DE CORRIENTE DIRECTA”

INTEGRANTES:

• Alanis Barba Gerardo Daniel
• Cervantes Pérez Juan Carlos
• Sánchez Nieto Jorge Iván

Fecha de Entrega: 12/11/2015
Fecha de Realización: 5/11/2015

Profesor de Laboratorio: Eduardo David López Romero

[pic 3][pic 4]

[pic 5][pic 6]INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
ESIME ZACATENCO
LABORATORIO DE CIRCUITOS DE CA & CD

[pic 7][pic 8]PRÁCTICA No.7
“REDES DE CORRIENTE DIRECTA”

INTRODUCCIÓN

Se hará uso de una fuente variable de CD, con un voltímetro y un conjunto de resistencias, configuradas en una red de corriente directa, verificaremos, mediante las mediciones, las leyes de Kirchhoff, de voltaje y corriente.

OBJETIVO

Se realizarán cálculos teóricos, mediante las leyes de Kirchhoff tanto de voltaje como de corriente. Después se harán experimentalmente, por lo que comprobaremos dichas leyes, además de notar nuestro margen de error durante las mediciones realizadas.

CONSIDERACIONES TEORICAS

CORRIENTE DIRECTA: Se le conoce corriente directa, ya que tanto la corriente como la tensión son constantes y predecibles. Las fuentes de CD tienen polaridad (negativo y positivo), es decir tienen terminales. La corriente fluye desde el lado positivo hacia el lado negativo a través de un conductor. Si se mide una fuente de CD con voltímetro, el voltaje puede caer con el tiempo, pero su polaridad no cambiara nunca, siempre se conservara.

LEYES DE KIRCHHOFF

1era Ley de Kirchhoff (LKC):

Las corrientes que inciden en un nodo su suma algebraica son igual a 0 para todo el valor del tiempo:

[pic 9]

Para “” elementos “C” componentes y “r” nodos. Se establece lo siguiente:[pic 10]

1. Por cada componente de la red se elimina un nodo, siendo esté el nodo base o el de referencia, el cual se indica con una “x” y se enumera .[pic 11]
2. A los nodos restantes se les denomina nodos independientes y se enumeran 1, 2,3,…
3. Por cada nodo independiente se escribirá una ecuación basada en la primera Ley de Kirchhoff.

1. Finalmente la ecuación de la 1era Ley de Kirchhoff que se ha expresado de la siguiente manera:

[pic 12]

2da Ley de Kirchhoff:

La suma algebraica de las caídas y subidas de voltaje que existan a lo largo de una trayectoria cerrada formada por elementos es igual a 0 para todo el valor del tiempo:

[pic 13]

MATERIALES Y/O EQUIPO:

• Voltímetro
• Fuente Variable de CD
• Resistores:

• [pic 14]
• [pic 15]
• [pic 16]
• [pic 17]
• [pic 18]
• [pic 19]

PROCEDIMIENTO:

1. Con la fuente de voltaje y las resistencias se construyó el siguiente circuito. Después  se regulo la fuente para administrar un voltaje de 5.46 V.

[pic 20]

1. Con el voltímetro se midió el voltaje en cada uno de los elementos de la red de corriente directa.

[pic 21]

CÁLCULOS:

En la siguiente tabla se encuentran los valores de voltaje calculados por cada uno de los elementos del circuito elaborado:

ANÁLISIS:

1. Usando las mediciones, obtenidas en el procedimiento 2 para calcular las corrientes  de los elementos:[pic 28]

Para determinar las corrientes se necesitan hacer los siguientes pasos:

1. Agrupar, orientar y numerar los elementos generales tipo serie o paralelo:

[pic 29]

1. Determinar el número de elementos generales, el número de Mallas de manera independiente de las mallas de la red y el número V-C de nodos independientes de la red.

Por lo tanto obtenemos que:

[pic 30][pic 31]

                                                                               (1)[pic 32][pic 33][pic 34][pic 35]

1. Escribir las ecuaciones integro Diferenciales:

[pic 36][pic 37][pic 38]

                                                                         (2)[pic 39][pic 40][pic 41][pic 42]

1. Se realiza la gráfica de la red:

[pic 43]

1. Se establecen las ecuaciones para cada nodo independiente de la red con base en la  Ley de Kirchhoff:[pic 45][pic 44]

[pic 46]

[pic 47]

[pic 48]

1. Se establecen las ecuaciones para cada malla independiente de la red con base en la Ley de Kirchhoff:[pic 50][pic 49]

[pic 51][pic 52][pic 53]

Sustituyendo las ecuaciones de los elementos en las ecuaciones de las mallas obtenemos que:[pic 54]

[pic 55][pic 56][pic 57]

Utilizando los grupos de ecuaciones (3) y (5) se obtiene:

[pic 58][pic 59][pic 60][pic 61][pic 62][pic 63]

Para lograr resolver este sistema de ecuaciones se utilizó el método de Gauss Mediante el programa MatLab:

[pic 64]

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