Clase 6a problemas complementarios

1. Clase 6
18-02-2014

2.  El método de análisis de mallas simplemente elimina la necesidad de
sustituir los resultados de la ley de corriente de Kirchhoff en las
ecuaciones derivadas a partir de la ley de voltaje de Kirchhoff. Esto se
cumple ahora en la escritura inicial de las ecuaciones. El enfoque
sistemático descrito a continuación deberá seguirse al aplicar este
método.

3.  1.- Asigne una corriente diferente en el sentido de las manecillas del reloj
a cada lazo cerrado e independiente de la red. No es absolutamente
necesario elegir el sentido de las manecillas del reloj para cada corriente
de lazo. De hecho es posible elegir cualquier orientación para cada
corriente de lazo sin perdida de precisión; siempre y cuando los pasos
restantes se sigan de forma adecuada. Sin embargo al elegir el sentido de
las manecillas del reloj como un estándar, es posible desarrollar un
método abreviado para escribir las ecuaciones requeridas que ahorrar el
tiempo y posiblemente contribuirá a evitar algunos errores.

4.  2.- Indique las polaridades dentro de cada lazo para cada resistor según
lo determine la dirección asumida para la corriente de lazo en ese lazo.
Advierta el requisito de que las polaridades se coloquen dentro de cada
lazo.
 3.- Aplíquela ley de voltaje de Kirchhoff alrededor de cada lazo cerrado en
el sentido de las manecillas del reloj para establecer uniformidad y como
preparación para el método que se esta trabajando ahora.

5.  3a.- Si un resistor cuenta con dos o mas corrientes asumidas a través de
el la corriente total por el será la corriente asumida del lazo en el que se
este aplicando la ley de voltaje de Kirchhoff, mas las corrientes asumidas
de los otros lazos que lo cruzan en la misma dirección, menos las
corrientes asumidas que van en dirección opuesta.
 3b.- La polaridad de la fuente de voltaje no se ve afectada por la dirección
asignada a las corrientes de lazo.

6.  4.- Resuelva las ecuaciones lineales simultaneas resultantes para las
corrientes de lazo asumidas.

7.  Problema 1
 Encuentre la corriente a través de cada rama de la red de la siguiente figura:

8. 

9. 

10. 

11. 

12. 

13.  Problema 2
 Encuentre la corriente a través de cada rama de la red de la siguiente figura:

14. 

15. 

16. 

17. 

18.  Solucion
 Primero se definen las corrientes de malla para la red, como se muestra en la figura A .
Luego la fuente de corriente se elimina mentalmente como se muestra en la figura B, y se
aplica la ley de voltaje de Kirchhoff a la red resultante. La trayectoria sencilla que ahora
incluye los efectos de las dos corrientes de malla se denomina trayectoria de una
corriente de supermalla.

19.  En ocasiones existirán fuentes de corriente dentro de la red a la cual se aplicara el
análisis de mallas. En tales casos es posible convertir la fuente de corriente a fuente de
voltaje (si se encuentra presente un resistor en paralelo) y continuar como antes o utilizar
una corriente de supermalla y proceder de la siguiente forma.

20.  Se empieza como antes y se asigna una corriente de malla a cada trayectoria (lazo)
independiente, incluyendo las fuentes de corriente, como si fueran resistores o fuentes de
voltaje. Luego mentalmente (se vuelve a trazar la red si es necesario) se eliminan las
fuentes de corriente (reemplazandolas con equivalentes de circuito abierto), y se aplica la
ley de voltaje de Kirchhoff a todas las trayectorias independientes restantes de la red
utilizando a las corrientes de malla que se acaban de definir.

21.  Cualquier trayectoria resultante, que incluya dos o mas corrientes de malla, se dice ser la
trayectoria de una corriente de supermalla. Luego se relacionan las corrientes de malla
elegidas de la red con las fuentes de corriente independientes de la red, y se resuelve
para las corrientes de malla.

22.  Problema 3
 Utilizando el análisis de mallas, determine las corrientes de la red de la siguiente figura

23.  Solucion
 Figura A

24.  Solucion
 Figura B

25. 

26. 

27. 

28. 

29.  Problema 4
 Utilizando el análisis de mallas, determine las corrientes de la red de la siguiente figura

30.  Solucion
 Las corrientes de malla se definen en la figura A. Las fuentes de corriente se eliminan, y
la trayectoria simple de supermalla se define en la figura B.

31.  Solucion
 Las corrientes de malla se definen en la figura A. Las fuentes de corriente se eliminan, y
la trayectoria simple de supermalla se define en la figura B.

32.  Solucion Figura A

33.  Solucion Figura B

34. 

35. 

36. 

37.  Solucion
 Nuevamente, observe que debe seguir con las definiciones
originales de las distintas corrientes de malla al aplicar la ley de
voltaje de Kirchhoff alrededor de las trayectorias de supermalla
resultantes.