Informe De Circuitos I Ula

Departamento de Circuitos y Medidas, Facultad de Ingeniería, Universidad de Los Andes
Teorema de Superposición, Thevenin, Norton y Máxima Transferencia de Potencia
Resumen— Los teoremas de superposición, Thevenin y Norton son una herramienta útil en el análisis de circuitos eléctricos puesto que permiten ver, de acuerdo a sus enunciados, al circuito de una manera menos compleja para estudiarsu comportamiento. Por otro lado el teorema de máxima transferencia de potencia se debe tomar en cuenta a lo hora de alimentar una carga determinada para optimizar el rendimiento y minizar las pérdidas
Palabras Claves—Teorema de superposición, Thevenin, Norton, Máxima Trasferencia de Potencia.
Introducción
El informe consta de 4 partes que se describirán a continuación: Parte 1- Aplicar elTeorema de superposición a una red específica. Parte 2- Aplicar el Teorema de Thevenin y Norton en los terminales de una resistencia RL dentro de la configuración. Parte 3- Comprobar el teorema de máxima transferencia de potencia en una resistencia RL variable, dentro de un circuito alimentado con un voltaje DC. Parte 4- Comprobar el teorema de máxima transferencia de potencia en una impedanciaformada por un parámetro RL variable y una reactancia capacitiva constante.
Marco Teórico
Teorema de superposición:
Este teorema dice [1] que el voltaje o la corriente sobre un elemento es igual a la suma de cada una de las respuestas obtenidas de cada fuente independiente; actuando separadamente de las otras fuentes.
VT= V1+ V2 + V3+…+ Vn
(1)
Donde n es el número total de fuentes presentes enel circuito.

Teorema de Thevenin y Norton:
El Teorema de Thevenin y el de Norton nos dicen que entre dos terminales, un circuito puede ser sustituido por una fuente de tensión y una resistencia serie equivalente, o, en una fuente de corriente y una resistencia en paralelo equivalente. El valor de la fuente de tensión en el circuito equivalente de Thévenin tiene la tensión de circuitoabierto y la fuente de corriente en el circuito equivalente de Norton tiene la corriente de corto circuito.

Para poder hallar el valor de la resistencia equivalente se pueden Igualar a cero todas las fuentes independientes internas de la red sustituyéndolas por corto circuitos o circuitos abiertos; o bien si se conoce la corriente y el voltaje en los terminales del equivalente, la resistencia deThevenin se puede calcular a través de la Ley de Ohm:
RTH=VTHIN
(2)

Teorema de máxima transferencia de potencia aplicado a cargas resistivas:
Todas las fuentes de alimentación poseen una resistencia interna. [2] Si se considera que el valor de tensión y el valor de la resistencia interna permanecen constantes, se puede calcular para que valores la potencia entregada a la carga es máxima .Estoocurre cuando la resistencia de carga es igual a la resistencia interna de la fuente.

Teorema de máxima transferencia de potencia aplicado a impedancias:
El teorema de máxima transferencia de potencia se puede extender al caso de impedancias, esto significaría lograr que la impedancia de salida de la fuente y la impedancia de entrada de la carga sean iguales en magnitud pero desfasadas en180°,
RL=ZTH
(3)
ZTH=|RTH+ZCL|
(4)
O lo que es lo mismo, este teorema se cumple cuando:
RTH=|ZTH|
(5)
Donde:
ZTH=2RTH+XC
(6)
Rendimiento:
El rendimiento [3] proporciona la relación entre la potencia de entrada y la potencia de salida, es decir, entre el trabajo aplicado y el trabajo obtenido. Por ejemplo, en el caso de un transformador de corriente alterna, es la relación entre lapotencia de salida aplicada a la carga y la potencia de entrada aplicada al transformador. El rendimiento viene dado por la siguiente expresión:
n=RLRs +RL
(5)
Procedimiento
A. Primera Experiencia: Teorema de Superposición
Figura 1: Teorema de Superposición

SIMULACION: Del circuito de la Figura 1.
a) Se midió el voltaje en los terminales de la resistencia R3, mismo que se observa...