Comprobar la Ley De Voltajes De Kirchhoff mediante análisis nodal con fuentes de voltaje A.C.
Enviado por camedinab • 26 de Noviembre de 2016 • Ensayos • 1.795 Palabras (8 Páginas) • 392 Visitas
- OBJETIVOS
1.1 OBJETIVO GENERAL
Comprobar la Ley De Voltajes De Kirchhoff mediante análisis nodal con fuentes de voltaje A.C.
1.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS
- Hallar voltajes en cada uno de los elementos utilizados.
- Hallar potencias en todos los elementos utilizados.
- Hallar corrientes de nodo.
- METODOLOGÍA
En este laboratorio se montaron los dos siguientes circuitos para analizarlos por nodos, en los cuales se evaluaron corrientes, potencias y voltajes; con diferentes frecuencias y con una señal sinodal de [pic 2]
[pic 3]
Fig. Circuito 1
[pic 4]
Fig. Circuito 2
- RECURSOS
- Resistencia (1 kΩ) y (2 kΩ).
- Condensador (1 µF) y (0.5 µF).
- Inductancia (1 H).
- Protoboard.
- Generadores de señales.
- Voltímetro
- Amperímetro.
- MARCO TEÓRICO
4.1 ANÁLISIS DE NODOS
En análisis de circuitos eléctricos, el análisis de nodos, o método de tensiones nodales es un método para determinar la tensión (diferencia de potencial) de uno o más nodos.
Cuando se analiza un circuito por las Leyes De Kirchhoff, se podrían usar análisis de nodos (tensiones nodales) por la Ley De Corrientes De Kirchhoff (LCK) o análisis de malla (corrientes de malla) usando la Ley de tensiones de Kirchhoff (LVK). En el análisis de nodos se escribe una ecuación para cada nodo, con condición que la suma de esas corrientes sea igual a cero en cualquier instante, por lo que una carga [pic 5] nunca puede acumularse en un nodo. Estas corrientes se escriben en términos de las tensiones de cada nodo del circuito. Así, en cada relación se debe dar la corriente en función de la tensión que es nuestra incógnita, por la conductancia. Por ejemplo, para un resistor, Irama = Vrama * G, donde G es la Conductancia del resistor.
4.2 REACTANCIA
Oposición ofrecida al paso de la corriente alterna por inductores (bobinas) y condensadores. Junto a la resistencia eléctrica determinan la impedancia total de un componente o circuito, de tal forma que la reactancia (X) es la parte imaginaria de la impedancia (Z) y la resistencia (R) es la parte real, según la igualdad:
[pic 6]
4.2.1 Reactancia capacitiva
La reactancia capacitiva se representa por [pic 7] y su valor viene dado por la fórmula:
[pic 8]
4.2.2 Reactancia inductiva
La reactancia inductiva se representa por [pic 9] y su valor viene dado por:
[pic 10]
4.3 IMPEDANCIA
Nos da la relación entre tensión a ambos lados de un elemento y la intensidad que circula por él en el campo complejo:
[pic 11]
Es útil cuando resolvemos un circuito aplicando LVK. La impedancia puede representarse como la suma de una parte real y una parte imaginaria:
[pic 12]
R es la parte resistiva o real de la impedancia y X es la parte reactiva o reactancia de la impedancia.
- ANÁLISIS MATEMÁTICO
5.1 Análisis del siguiente circuito
[pic 13][pic 14][pic 15][pic 16][pic 17][pic 18][pic 19][pic 20][pic 21][pic 22]
5.1.1 Con[pic 23]
[pic 24]
[pic 26][pic 25]
[pic 28][pic 27]
[pic 30][pic 29]
[pic 32][pic 31]
[pic 34][pic 33]
Comprobación leyes de corrientes de Kirchhoff
[pic 35]
+ [pic 39][pic 40][pic 41][pic 36][pic 37][pic 38]
[pic 43][pic 44][pic 42]
[pic 45]
Potencias en cada elemento:
[pic 46]
[pic 47]
[pic 48]
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[pic 50]
[pic 51]
[pic 52]
[pic 53][pic 54]
Diagrama Fasorial Va (V) Diagrama Fasorial I1 (mA)
[pic 55][pic 56]
Diagrama Fasorial I2 (mA) Diagrama Fasorial I3 (mA)
5.1.2 Con[pic 57]
[pic 58]
[pic 60][pic 59]
[pic 62][pic 61]
[pic 64][pic 63]
[pic 66][pic 65]
[pic 68][pic 67]
Comprobación leyes de corrientes de Kirchhoff
[pic 69]
+ [pic 73][pic 74][pic 75][pic 70][pic 71][pic 72]
[pic 77][pic 78][pic 76]
Potencias en cada elemento:
[pic 79]
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Diagrama Fasorial Va (V) Diagrama Fasorial I1 (mA)
[pic 89][pic 90]
Diagrama Fasorial I2 (mA) Diagrama Fasorial I3 (mA)
5.1.3 Con[pic 91]
[pic 92]
[pic 94][pic 93]
[pic 96][pic 95]
[pic 98][pic 97]
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Comprobación leyes de corrientes de Kirchhoff
[pic 104][pic 105][pic 106][pic 103]
+ [pic 107][pic 108][pic 109]
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Potencias en cada elemento:
[pic 113]
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[pic 120]
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Diagrama Fasorial Va (V) Diagrama Fasorial I1 (mA)
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