Elementos Almacenadores De Energía En Régimen Permanente

5 elementos almacenadores de energía en régimen permanente
5.1 CIRCUITOS ALIMENTADOS POR CORRIENTE CONTINUA.

5.1.1 DEMOSTRAR QUE LA CORRIENTE EN EL INDUCTOR DEPENDE EXCLUSIVAMENTE DEL VALOR DE LA RESISTENCIA INTERNA DE ÉSTE CIRCUITO EN PARALELO
Circuito considerando la resistencia interna del inductor.

Como el régimen permanente en corriente continua el inductor actúa como cortocircuito tenemos:

Obtenemos la resistencia equivalente del circuito:

IR1=0,006 A
IRi=0,011 A
It=0,017 A
Ri=?
R1=300
V1=VR1=2,2V

Req=V1/It

Req=2,2V0,017A=129Ω

Req=(Ri*R1)/(Ri+R1)

129Ω=Ri*300Ri+300

Ri=225Ω

Por la ley de voltajes:
-2,2V+VRi*VL=0

-2,2+VRi+Ld(constante)dt=0
-2,2+VRi=0

VRi=2,2V
Por la ley de ohm:

I(que pasa por el inductor)=V/Ri=2,2v/225Ω=0,001 AComo observamos la corriente que pasa por el inductor está en función de la resistencia interna que posee esta bobina.

5.1.2 EXPLICAR PORQUÉ EN EL CIRCUITO SERIE EL VOLTAJE EN EL INDUCTOR ES PROPORCIONAL



La corriente en un circuito en serie es la misma para todos los elementos es por eso que para determinar la corriente en la resistencia interna del inductor se plantea la ley de ohm ycomo en régimen permanente la bobina actúa como corto circuito el voltaje de la bobina es el de su resistencia interna:

VL=I*Ri

Como se puede observar el voltaje en el inductor es directamente proporcional a la resistencia de este .



5.1.3 JUSTIFICAR PORQUE LA CORRIENTE A TRAVÉS DEL CAPACITOR ES CERO EN AMBOS CIRCUITOS.

Al poner una fuente de corriente continua en capacitorla corriente lleva electrones de una placa a otra cuando todos los electrones libres han pasado dela una placa hacia la otra se ha cargado totalmente alcanzando el régimen permanente .Cuando el capacitor llega al régimen permanente el capacitor se carga totalmente llegando a tener el mismo voltaje de la fuente que lo alimenta , y como sabemos el capacitor en régimen permanente se comporta comocircuito abierto(resistencia infinita).
Entonces si planteamos la ley de ohm tenemos:

I= V/R = 15∞ =0 A

5.1.4 SI SE VARIA EL VALOR DE LA CAPACITANCIA (en el circuito de la fig #1) DEBE VARIAR LA DIFERENCIA DE POTENCIAL EN EL CAPACITOR? Explicar y fundamentar su respuesta.

Al aumenta el valor de la capacitancia lo único que se consigue es aumentar la cantidad de cargas almacenadas enel capacitor porque la cantidad de cargas es proporcional a la capacitancia

Q=C*R

Pero en régimen permanente el valor del voltaje en el capacitor depende únicamente del valor de la fuente de voltaje que lo alimenta.

5.1.5 EXPLICAR SI SE CUMPLEN LAS LEYES FUNDAMENTALES EN AMBOS CIRCUITOS.

Las leyes de kirchoff se cumplen a cabalidad como demostramos a continuación.

La ley devoltajes de kirchof dice que a través de una malla o camino cerrado la suma de voltajes que forman este es igual a cero.

Vf+VR+VC=0

-15v+0v+15v=0 0=0

Vf+VR+VL=0

-7,5v+5,2v+2,3v=0 0=0

Malla 1 Malla 2
Vf+VR=0 Vf+VL=0
-2,2v+2,2v=0 0=0 -2,2v+2,2v=0 0=0

Malla 1 Malla 2
Vf+VR=0 Vf+VC=0
-5,2v+5,2v=0 0=0 -5,2v+5,2v=0 0=0

Como podemos observar en cadacircuito se cumplen las leyes fundamentales (kirchhoff)

5.1.6 DEFINIR LA FUNCION QUE DESEMPEÑA EL ELEMENTO RESITIVO EN CADA CIRCUITO.

Para los circuitos en serie el resistor funciona como una resistencia adicional a la interna que existe en el elemento pasivo ya que por estar en serie esta resistencia se suma a la interna del elemento.
En el circuito en paralelo la resistencia hace que lacorriente que sale de la fuente se divida en 2; dependiendo del valor de la resistencia del elemento y de la resistencia del circuito la mayor parte de la corriente ira por la resistencia de menor valor y el resto por la resistencia de mayor valor.
5.2 CIRCUITOS ALIMENTADOS POR CORRIENTE ALTERNA.

5.2.1 EXPLICAR PORQUÉ LA CORRIENTE EN EL INDUCTOR NO DEPENDE EXCLUSIVAMENTE DEL VALOR DE LA...