UNIDAD 5. Técnicas útiles del análisis de circuitos

UNIDAD 5

Técnicas útiles del análisis de circuitos

5.2 Linealidad y superposición

„

En cualquier red resistiva lineal, la tensión o

la corriente a través de cualquier resistor o

fuente se calcula sumando algebraicamente

todas las tensiones o corrientes individuales

ocasionadas por fuentes independientes

separadas que actúan solas, junto con todas

las demás fuentes de tensión independientes

sustituidas por cortocircuitos y todas las

demás fuentes de corriente independientes,

sustituidas por circuitos abiertos.

Ejemplo 5.1

„ En el circuito de la figura 5.3a, utilice la

superposición para escribir una expresión para la corriente de rama desconocida i_x.

5.1 Utilice el principio de superposición

para calcular la corriente i

_x

Ejemplo 5.2 Consultando el circuito de la figura 5.5a, determine la corriente positiva máxima a la cual la fuente Ix puede ajustarse, antes de que cualquier resistor supere su valor nominal de potencia y se sobrecaliente.

Ejemplo 5.3 Utilice el principio de superposición para calcular i_x

5.2. Utilice la superposición en el circuito de la

figura 5.7, para obtener la tensión a través de cada

fuente de corriente.

5.3 Transformaciones de fuente Fuentes

de tensión prácticas

Ejemplo 5.4 Calcule la corriente que circula por el resistor de 4.7 kΩ de la figura 5.17a después de transformar la fuente de 9 mA en una fuente de tensión equivalente.

„ 5.3. Calcule la corriente I_x que circula por el resistor

de 47 kΩ,del circuito de la figura 5.18, luego de efectuar una transformación de fuente sobre la fuente de tensión.

Ejemplo 5.5 Calcule la corriente que circula por el resistor de 2Ω, de la figura 5.l9a haciendo uso mediante las transformaciones de fuente.

„ 5.4. En el circuito de la figura 5.20, determine la

tensión V en los extremos del resistor de 1MΩ mediante transformaciones de fuente repetidas.

5.4 Circuitos equivalentes de Thévenin y

Norton

Ejemplo 5.6

„ Considere el circuito de la figura 5.22a.

Determine los equivalentes de Thévenin y Norton para la parte del circuito que está a la izquierda de R_L.

5.5. Mediante transformaciones repetidas de fuente, determine el equivalente de Norton de la red destacada en el circuito de la figura 5.23.

Ejemplo 5.7

„ Aplique el teorema de Thévenin a fin de

determinar el equivalente de Thévenin para esa parte del circuito en la figura 5.22a a la izquierda de R_L

5.6.

Recurra al teorema de Thévenin para determinar la corriente que pasa por el resistor de 2Ω en el circuito de la figura 5.25. (Sugerencia designe al resistor de 2Ω como B).

V

_oc

= R

_TH

I

_sc

„ Ejemplo 5.8 Encuentre los circuitos equivalentes de Thévenin y de Norton para la red que se encuentra frente al resistor de 1 kΩ en la figura 5.26a.

5.7. Determine los equivalentes de Thévenin y de Norton del circuito de la figura Figura 5.27

Ejemplo 5.9 Determine el equivalente de Thévenin

del circuito de la figura 5.28

5.8. Determine el equivalente de Thévenin para la red de la figura 5.29. (Sugerencia: podría ser de ayuda efectuar una rápida transformación de fuente sobre la fuente dependiente.)

Ejemplo 5.10 Determine el equivalente de

Thévenin del circuito de la figura 5.3

5.9. Encuentre el equivalente de Thévenin para la red de la figura 5.31. (Sugerencia: intente una fuente de prueba de 1 V.)

„

Una fuente de tensión independiente en serie

con una resistencia R

_s

o una fuente de

corriente independiente en paralelo con una

resistencia R

_s

suministra una potencia

máxima a esa resistencia de carga RL para

la cual R

_L

=; R

_s

.

„

Una red suministra la potencia máxima a una

resistencia de carga R

_L

cuando R

_L

es igual a

la resistencia equivalente de Thévenin de la

red.

Ejemplo 5.11

„ El circuito de la figura 5.3 es un modelo de un

amplificador transistorizado de unión bipolar de dos etapas. Determine el valor de R_c requerido para que la primera etapa proporcione una potencia máxima a la segunda etapa.

5.10. Considere el circuito de la figura 5.39

„ a) Si R_sal = 3 kΩ, encuentre la potencia que recibe.

„ b)¿Cuál es la potencia máxima que se puede suministrar a cualquier R_sal?

„ c)¿Cuáles 2 valores distintos de R_sal recibirán exactamente 20 mW?

Ejemplo 5.12 Utilice la técnica de la conversión Δ-Y para determinar la resistencia equivalente de Thévenin para el circuito de la figura 5.41a.

5.11. Utilice la técnica de conversión Y-Δ para determinar la resistencia equivalente de Thévenin del circuito de la figura 5.42.

Examen