Sircuitos Electricos

SUPERPOCICION

Consiste en estimular el circuito con una sola fuente a la vez, calculando los valores de las corrientes y voltajes en todas las ramas del circuito. Luego se realiza el cálculo estimulando el circuito con la siguiente fuente de energía, manteniendo el resto de ellas desactivadas como en el primer caso y así sucesivamente. Finalmente se calculan las corrientes y voltajes en las ramas a partir de la suma algebraica de los valores parciales obtenidos para cada fuente. Para desactivar las fuentes, las de corriente se sustituyen por un corto circuito y las de voltaje por un circuito abierto.

Ejemplo de calculo

Figura 1. Circuito con todas las fuentes de energía.

Calcular el voltaje en el punto A del circuito mostrado en la figura 1. Como el circuito es estimulado por dos fuentes de energía, será necesario realizar un primer cálculo, estimulando el circuito solamente con la fuente de voltaje, por lo cual se sustituirá a la fuente de corriente por un cortocircuito. Se obtendrá entonces el circuito de la figura 2.

Figura 2. Circuito estimulado solo por la fuente de voltaje.

El voltaje parcial obtenido será:

VA1= I Z2 = I Z2= VA1= V0 (Z2 / Z1+Z2).

Ahora será necesario desactivar la fuente de voltaje, sustituyéndola por un circuito abierto y activar la fuente de corriente. Se obtendrá entonces el circuito de la figura 3.

Figura 3. Circuito estimulado solo por la fuente de corriente.

Ahora el voltaje parcial será:

VA2= I0 Z= I0 (Z1 * Z2 / Z1 + Z2).

El resultado final se obtiene sumando los dos resultados parciales obtenidos, o sea:

V2= VA1 + VA2= V0 (Z2 / Z1+Z2) + I0 (Z1 * Z2 / Z1 + Z2)= (V0Z2 + I0 Z1 Z2) / (Z1 + Z2)

CONCLUCIONES

En circuitos complejos no resulta práctico el uso de este método pero el mismo valida, por ejemplo, realizar cálculos por separado en un circuito estimulado con corrientes directa y alterna a la vez, como son los circuitos con elementos activos (transistores, circuitos operacionales, etc.), así como los estimulados con señales no sinusoidales.

Teorema de Thevenin en AC

Cualquier combinación de baterias y resistencias con dos terminales, se puede reemplazar por una simple fuente de voltaje e y un simple resistor en serie r. El valor de e es el voltaje de los terminales en circuito abierto, y el valor de r es e dividido por la corriente con los terminales en cortocircuito.

Se puede sustituir cualquier combinación de fuentes sinusoidales de AC (corriente alterna) e impedancias entre dos puntos (terminales), por una simple fuente de voltaje e y una simple impedancia en serie z. El valor de e es el voltaje entre los dos puntos en circuito abierto, y el valor de z es e dividido por la corriente que circula con los dos puntos en cortocircuito. En este ejemplo,

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