Verificar experimentalmente los teoremas de Superposición, Thevenin y Máxima transferencia de potencia, mediante cáculos matemáticos, y simulación en software técnico, multisim.

1. Laboratorio de circuitos eléctricos
TEMA: TEOREMAS DE CIRCUITOS
OBJETIVOS:
- Verificar experimentalmente los teoremas de Superposición, Thevenin y Máxima transferencia de potencia.
- Familiarizarse con el uso de instrumentos de medida.
TRABAJO PREPARATORIO
Considere el circuito mostrado en la figura:
1.- Si RC = 1000 Ω determine la corriente que atraviesa RC utilizando:
a.- Método de los nodos
푉푏−푉푎 = 15푉 ; 푉푎 = 0푉 (punto de referencia) ; 푉푏 = 15 푉
푉푑−푉푒 = 20푉
푵풐풅풐 풄
15 − 푉푐
푉−
푐 − 푉푑
푉− 푉−
푐 푎
= 0
1600
470
1000
푵풐풅풐 풅
푉푐 − 푉푑
470
−
푉푑 − 20
2400
−
푉푑 − 푉푎
1000
= 0
푉푐 = 5,8081 푉 ; 푉푑 = 5,8378 푉
푉푅5 = 푉푑 − 푉푎 = 5,8378 푉
퐼 =
푉푑
푅
=
5.8378
1000
= 5,8378 푚퐴
b.- Método de las mallas
15 − 1600 퐼1 − 1000(퐼1 − 퐼2) = 0
−2400 (퐼2 − 퐼3) − 20 푉 − 470 퐼2 − 1000(퐼2 − 퐼1) = 0
20 − 2400(퐼3 − 퐼2) − 1000퐼3 = 0
퐼1 = 5,7448 ∗ 10−3 A
퐼2 = −6,3152 ∗ 10−5 A
퐼3 = 퐼 = 5,8378 푚퐴
c.- Teorema de Superposición
Si V1=0, V2=20v

2. Va-Vb=20
푆푢푝푒푟푛표푑표 푥, 푦)
푉푦
2400
+
푉푥
1000
+
푉푥
1085.38
= 0
Vx=3.564v
Vy=-16.436v
I1=
3.564
1000
= 3.564 푚퐴
Si V1=15v, V2=0
x)
15−푉푥
1600
−
푉푥
1000
−
푉푥−푉푦
470
= 0
y)
푉푥−푉푦
470
−
푉푦
2400
−
푉푦
1000
= 0
Vx=3.787v
Vy=2.273v
I2=
2.273
1000
= 2.273 푚퐴
I=I1+I2=3.564mA+2.273mA=5.837mA
2.- Simule el circuito. Utilice R= 1000 Ω

3. 3.- Determine los circuitos equivalentes de Thevenin y Norton a los terminales a-b.
Thevenin
Req1=
1600∗1000
2600
=615.384 Ω
Req2=645.384+470=1115.384 Ω
Req3=
1115.384∗2400
1115.384+2400 =747.385 Ω
RTH =747.385Ω
Supernodo x, y)
푉푧−푉푥
470
−
푉푦
2400
= 0
z) –
푉푧−푉푥
470
−
푉푧
615.385
+
3
320
= 0
Vx-Vy=20
Vx=10.2v
Vy= -9.799v
Vz=8.282v
Vab=20-9.799=10.201v
I=
10.201
1747.385
5.8378 푚퐴
Norton

4. IN=
푉푇퐻
푅푇퐻
= 19.599mA
4.- Calcule el valor de RC para el cual el circuito transfiere máxima potencia.
RTH =Rc=747.385Ω
푣2
4푅푐
Pmax=
=
(10.2012)
4(747.385)
= 348.08 푚푊