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Orientación Universidad
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Libro de python para la programación, Guías, Proyectos, Investigaciones de Métodos Numéricos

Es un libro de guía para métodos numéricos python

Tipo: Guías, Proyectos, Investigaciones

2020/2021

Subido el 06/12/2021

Rodolfo_pariona
Rodolfo_pariona 🇵🇪

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Tema 3. Teoremas de la Teoría de Circuitos
3.1 Introducción
3.2 Superposición
3.3 Transformación de fuentes
3.4 Teorema de Thevenin
3.5 Teorema de Norton
3.6 Máxima transferencia de potencia
A
B
Th
R
Th
V
L
R
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José A. Pereda, Dpto. Ing. de Comunicaciones, Universidad de Cantabria.
Análisis de Circuitos (G-286). Grado en Ingeniería de Tecnologías de Telecomunicación
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1

Tema 3. Teoremas de la Teoría de Circuitos

3.1 Introducción

3.2 Superposición

3.3 Transformación de fuentes

3.4 Teorema de Thevenin

3.5 Teorema de Norton

3.6 Máxima transferencia de potencia

A

B

Th

R

Th

 V

 L

v R

i

José A. Pereda, Dpto. Ing. de Comunicaciones, Universidad de Cantabria.

Análisis de Circuitos (G-286). Grado en Ingeniería de Tecnologías de Telecomunicación

Bibliografía Básica para este Tema:

[1] C. K. Alexander, M. N. O. Sadiku, “Fundamentos de circuitos

eléctricos”, 3ª ed., McGraw-Hill, 2006.

[2] R. C. Dorf, J. A. Svoboda, “Introduction to electric circuits”,

7th ed., John Wiley & Sons, 2006.

Sadiku  Tema 4

Dorf  Tema 5

http://personales.unican.es/peredaj/AC.htm

  • Esta presentación se encuentra, temporalmente, en:

3.2 Superposición

  • Los circuitos lineales verifican el principio de superposición

El principio de superposición establece que la tensión entre los

extremos (o corriente a través) de un elemento de un circuito

lineal es la suma algebraica de las tensiones (o corrientes) a través

de ese elemento debidas a cada una de las fuentes independientes

cuando actúa sola.

  • El principio de superposición ayuda a analizar un circuito lineal con

más de una fuente independiente mediante el cálculo de la contribución

de cada fuente independiente por separado

  • Un circuito lineal es aquél que sólo tiene elementos lineales y fuentes
    • Un elemento lineal es aquél cuya relación i-v es lineal:

v ai, cona  cte

  • En esta asignatura sólo se consideran circuitos lineales

3.2 Superposición

  • La aplicación del principio de superposición tiene los siguientes pasos:
    1. Apagar todas las fuentes independientes excepto una.

Encontrar la salida (tensión o corriente) debido a la fuente activa.

  1. Repetir el paso anterior para cada una de las fuentes

independientes presentes en el circuito.

  1. La contribución total vendrá dada por la suma algebraica de las

contribuciones de cada una de las fuentes independientes.

  • Apagar una fuente independiente de tensión implica reemplazarla

por una fuente de tensión de 0V (cortocircuito)

  • Apagar una fuente independiente de corriente implica reemplazarla

por una fuente de corriente de 0A (circuito abierto)

  • Las fuentes dependientes no se modifican
  • Observaciones:

Solución:

  • Puesto que hay dos fuentes 1 2 v v v
  • v 1 es la tensión debida a Vs con Is=
  • v 2 es la tensión debida a Is con Vs=
  • Cálculo de v 1 : (dejamos Is en circuito abierto)

V R i R i s a b

  • Aplicando la KVL:  
  • luego (^0). 5 A

8 4

a b

s

R R

V

i

4 0. 5 2 V

1 v  R i    b

  • Por tanto

S

V

b

R

1 v

a

R

i

s

V

b v R

a

R

s

I

  • Cálculo de v 2 : (cortocircuitamos Vs )

b

R

2 v

a

R

s

I

a b

s R

v

R

v I

2 2

  • Aplicando la KCL:  
  • luego 3 8 V

8 4

2

s

a b

a b I

R R

R R

v

  • La solución final es: 2 8 10 V 1 2 v v v   

s

V

b v R

a

R

s

I

(circuito original)

  • Comprobación

3.3 Transformación de fuentes

Resto

Circuito

v

i A

B

R

s

 v 

  • Aplicando KVL:

Resto

Circuito

v

i A

B

is R

  • Aplicando KCL:

R

v i i i

R

v i      s s

R

v

R

v v  Riv  i 

s s

s

R

v i s

¡Debe cumplise para que ambos

circuitos sean equivalentes!

-Ejemplo 2: Calcular v 0 en el circuito de la figura. Para ello, reducir el

circuito a un divisor de corriente aplicando transformación de fuentes

A&S-3ª Ej. 4.

0 v

4 ^3 A 8 ^12 V

2 ^3 

  • Seguidamente, transformamos las fuentes de tensión:

0 v

8  12 V

6  3 

12 V

0 v

2 A 6  8  3  4 A

2 A

R

v i

S S

4 A

R

v i

S S

  • Agrupando resistencias y fuentes:

  

    2 6 3

6 3 6 || 3

  • Por último, usamos la fórmula del divisor de corriente:

2 0.4 A

0

i 

  • y la ley de Ohm:

8 0.4 3. 2 V

0 0 v  Ri   

0 v

2 A 2  8 

0 i

3.4 Teorema de Thevenin

  • Cálculo de la tensión equivalente de Thevenin:

circuito lineal

de dos

terminales

oc v

i  0 A

B

oc Th v V

i  0 A

B

Th

R

Th

V

  • Utilizamos como circuito de carga un circuito abierto
  • En esta situación se cumple

Th oc V v

3.4 Teorema de Thevenin

  • Cálculo de la resistencia equivalente de Thevenin, RTh:
    • Se ponen a cero las fuentes independientes. Entonces la RTh coincide

con la resistencia de entrada Rin vista en los terminales del circuito

A

B

Th

R

Th

 V 

Th in

R  R

circuito con

fuentes

independientes

puestas a cero

A

B

in

R

(conlasfuentesindependientesa cero) Th in

R  R

  • Entonces
  • Poner las fuentes independientes a cero significa:
  1. Cortocircuitar las fuentes independientes de tensión
  2. Dejar en circuito abierto las fuentes independientes de corriente

-Ejemplo 3: Calcular el equivalente Thevenin del circuito de la figura

A&S-3ª Ej. 4.

32 V 

A

B

12 

4  1 

2 A

Solución:

  • Comenzamos calculando la resistencia Thevenin. Para ello, ponemos a

cero las fuentes independientes y calculamos la resistencia de entrada

 32 V

A

B

12 

4  1 

2 A

A

B

12 

4  1 

in in ^  R

R     

A

B

Th

R?

Th

 V?