Tarea De Circuitos

Ingeniería Electica y Electrónica 2014-3

TRABAJO DE APLICACIÓN Nº 01

TEMA 01: INTRODUCCIÓN. COMPONENTES DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS

Modelo circuital. Características y rango de aplicación. Excitación y Respuesta. Análisis y Síntesis. Energía y potencia. Elementos de circuito: Activos y Pasivos. Convenciones de Referencia. Leyes de Ohm y Kirchhoff.

REPASAR: Leyes de Ohm y Kirchhoff. Circuitos de corriente continua.

CUESTIONARIO

a) ¿A qué se denomina modelo de parámetros concentrados? ¿Cuándo es válido un modelo circuital?

b) Definir y explicar: Excitación y Respuesta; Análisis y Síntesis.

c) ¿En qué componentes la transformación energética es reversible y en cuales irreversible?

d) ¿Cuál es el significado de la potencia de un elemento activo y uno pasivo? ¿Cómo se comportan energéticamente los diferentes elementos pasivos?

e) ¿Cómo se puede modelar circuitalmente a un inductor y un capacitor con condiciones energéticas iniciales? Mostrar las formas diferenciales de las ecuaciones constitutivas de los mismos.

f) Dibujar y explicar que es una rama, un nodo y una malla en un circuito.

g) Ilustrar las leyes de Kirchhoff.

EJERCICIO Nº 01:

En el circuito de la figura. Uf = 5V; R1 = R3 = 1Ω, R2 = R4 = 2Ω.

a) Calcular la tensión en R4.

Sugerencia: Analizar si se puede reducir el circuito. Determinar las variables que es conve-niente calcular que son comunes a varios componentes.

b) Calcular la corriente en la fuente de tensión.

Sugerencia: Plantear las leyes en forma ordenada y resolver el sistema de ecuaciones utilizando herramientas como matrices. Obtener una expresión general sin reemplazar por números y luego en la expresión final obtener el resultado numérico.

Si es posible verificar el resultado planteando un modo alternativo de resolución.

c) Calcular la potencia de la fuente tensión.

Sugerencia: Verificar si el inciso se puede resolver utilizando variables que ya fueron calculadas.

EJERCICIO Nº 02:

En el circuito de la figura. Uf = 10V; If = 5A; R1 = 50Ω, R2 = 20Ω y R3 = 10Ω.

a) Calcular la tensión UAB.

Sugerencia: Recordar las propiedades y condiciones que impone cada elemento de circuito.

Plantear las leyes en forma ordenada y resolver el sistema de ecuaciones utilizando herramientas como matrices. Obtener una expresión general sin reemplazar por números y luego en la expresión final obtener el resultado numérico. Si es posible verificar el resultado planteando un modo alternativo

de resolución.

b) Calcular la corriente en cada componente.

Sugerencia: Antes de comenzar a resolver, analizar en forma cualitativa qué variables convendría calcular para cumplir con el inciso utilizando la menor cantidad de tiempo y de operaciones posible. Esto reduce el tiempo y la posibilidad de errores durante la resolución que son de vital importancia a la hora de completar las actividades y las evaluaciones. Tener en cuenta que tanto la ley de Ohm como la primera ley de Kirchhoff permiten determinar valores y sentidos de corriente en cada rama.

c) ¿Qué sucede con la tensión UAB si If = 1A?

Sugerencia: En este punto queda claro la utilidad de haber obtenido una expresión general en el inciso a). Con solo reemplazar se obtiene en forma inmediata la respuesta que se pide. Debido a esto se sugiere fuertemente leer la propuesta en forma íntegra para determinar qué variables conviene calcular para no repetir cálculos y utilizar el tiempo en forma eficiente, tanto en la resolución de las actividades como en las evaluaciones.

EJERCICIO Nº 03:

En el circuito de la figura. Uf1 = 24V; Uf2 = 10V; R1 = 1000Ω, R2 = 50Ω y β = 200.

a) Calcular la tensión entre A y B.

Sugerencia: Suponer la polaridad de la tensión

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