CONCEPTOS BASICO
EJEMPLOS IMPORTANTES
ILUSTRACIONES QUE NO TE PUEDES PERDER
EDICIÓN JUNIO
TRANSFORMACION DE FUENTES DIVISOR DE VOLTAJES Y CORRIENTES
Mañez R. Katiuska
Fuente de tensión.
Fuentes independientes.
Son los tipos más comunes de fuentes de En electricidad se entiende por fuente al
alimentación
elemento
una
prácticamente cualquier circuito. Entre sus
diferencia de potencial entre sus bornes o
bornes proveen una diferencia de potencial (o
proporcionar una corriente eléctrica.
tensión) constante, por ese motivo la corriente
activo
capaz
de
generar
que Entre los elementos más importantes de un circuito
se
encuentran
las
fuentes
entregan
que
encontramos
depende
del
valor
en
de
la
resistencia del circuito o de la resistencia de carga que conectemos.
independientes de tensión e intensidad. Su importancia radica en que generalmente son las
Una fuente independiente de tensión es un
que entregan a todo el circuito la energía
elemento
suficientes para funcionar, por lo que todo
específica independientemente de la intensidad
circuito
que pase por ella.
posee
al
menos
una
fuente
independiente.
que
proporciona
una
tensión
En general una fuente independiente de tensión puede ser positiva o negativa, y puede ser constante o variable con el tiempo.
Fuente dependiente En los circuitos una fuente de tensión se Una fuente dependiente es una fuente cuyo
simboliza con dos líneas de distinto tamaño,
valor depende de otra variable del circuito:
correspondiendo la más grande al polo positivo.
•
Fuente de corriente dependiente
del potencial V1 •
Fuente de intensidad. El potencial V1 viene dado por un
circuito de entrada •
Produce una intensidad i = gv1
donde: g es una constante con las unidades A/V.
Una fuente independiente de intensidad es un elemento que proporciona una intensidad específica completamente
La corriente que fluye por el circuito de salida depende del voltaje que proporciona el circuito de entrada.
independiente a la tensión entre sus nodos.
Son aquellas que proveen una corriente
Transformación de fuentes
constante al circuito o resistencia que se les conecta. Por lo tanto si cambia el valor de la resistencia de carga, la fuente aumenta o disminuye el potencial entre sus bornes, de tal forma de mantener constante la corriente por
La
transformación
herramienta
para
de
fuentes
simplificar
es
otra
circuitos,
permitiendo la combinación de resistencias y fuentes. La transformación de fuentes es el proceso de
esa resistencia.
reemplazar una fuente de voltaje Vs en serie con una resistencia R, por una fuente de corriente Is en paralelo con una resistencia R o
Fuente real
viceversa. Una fuente real de voltaje tiene una resistencia interna que limita la tensión que puede suministrar. Si la resistencia de carga es mucho mayor que la resistencia interna, la fuente real se aproxima a una fuente ideal. Una fuente real de corriente tiene una resistencia interna en paralelo (divisor de corriente) que limita la corriente que puede suministrar. La corriente que se suministra a la
Esta transformación garantiza que ambos circuitos son equivalentes, es decir, tienen idéntico
comportamiento
visto
desde
los
terminales A y B.
resistencia de carga depende del valor de la resistencia interna. A mayor resistencia interna,
Se aplica a las fuentes dependientes con tal de
mayor corriente suministrada.
que manejemos cuidadosamente la variable dependiente.
Fuentes ideales Permite manipulaciones para facilitar el análisis son elementos utilizados en la teoría de
de circuito.
circuitos para el análisis y la creación de modelos
que
permitan
analizar
el
comportamiento de los circuitos reales. Sus
Tener Presente
magnitudes (tensión o corriente) son siempre independientes de la carga que alimentan.
La flecha de la fuente de la corriente se dirige hacia la terminal terminal positiva positiva de la fuente de voltaje.
También aplica a fuentes dependientes
La transformación de una fuente no es posible cuando es el caso de una fuente de ideal.
Ejemplo
La equivalencia entre fuentes de voltaje y Si el voltaje o la corriente asociada con una resistencia particular particular se emplea como una variable variable de control control para una
corriente ayuda a manipular el circuito, de manera que el análisis análisis se reduce al poder simplificar elementos en serie y paralelo.
fuente dependiente, o es la respuesta deseada
Entonces es gracias a la transformación de
de un circuito, la resistencia no debe incluirse
fuentes que nos es permitido intercambiar los
en las transformaciones.
siguientes circuitos al ser equivalentes.
Divisor de voltajes Se usa para calcular el voltaje de alguno de los resistores que se han unido en un arreglo en serie, en función del voltaje del arreglo. Si no hay resistores en serie no es posible aplicar divisor de voltaje. Voltaje: Es la presión que ejerce una fuente de La meta consiste en combinar todas las fuentes
energía sobre las cargas eléctricas en un
de corriente y todas las fuentes de voltaje en el
circuito cerrado.
circuito.
El voltaje se divide cuando se ponen dos Resistencia: Es toda oposici贸n que encuentra la
resistencias en serie. Para poder calcular el
corriente en su recorrido por un circuito.
valor que se queda en cada resistencia se usa
Dos resistores en serie
el siguiente m茅todo:
Primero se calcula el valor de la resistencia total, la cual es la suma de las resistencias.
RT = R1 + R2+...+Rn.
Supongamos que sean un circuito de dos resistencias con valores de 1 kiloOhm y de 10 kiloOhms.
RT = 1+10 = 11 kiloOhms.
En un arreglo en serie, el voltaje menor se localiza sobre el resistor menor.
En este ejemplo vamos a tomar al voltaje total con un valor de 5 volts, entonces el voltaje en la resistencia R1 seria:
Ejemplo V1 = VT*(R1/R1+R2) V1 = 5v*(1k/11k) = 0.4545v
Para el voltaje en R2 seria:
V2 = VT*(R2/R1+R2) V2 = 5v*(10k/11k) = 4.4545v
Se puede observar que V1 + V2 = VT.
Rt= R1 + R2 El mayor voltaje se queda en la resistencia de
Rt = 4Ω + 4Ω = 8Ω
mayor valor y el voltaje mas pequeno se almacena en la resistencia de menor valor. Para la Resistencia 1:
V1= V* (R1/R1+R2) V1= 20V* (4Ω / 8Ω)
Ejemplo
V1= 20 x 4 / 8 = 10V Supongamos que tenemos un circuito con 2 resistencia con valores de 4Ω cada una de las resistencia.
Con
un
voltaje
de
20V
Para la Resistencia 2:
V2 = V* (R2/R1+R2) V2= 20V* (4Ω / 8Ω) V2= 20 x 4 / 8 = 10V
Tenemos que V1 + V2 = VT 10V + 10V = 20
Despejando la formula tenemos:
Divisor de
Para un divisor de corriente con n impedancias,
Corriente
se tiene un esquema similar a este:
La
regla
del
divisor
de
corriente (RDC) determinará cómo se divide entre los elementos la corriente que entra a un conjunto de ramas paralelas.
La corriente que circula por cada impedancia es el producto de la corriente proporcionada por el generador por todas las demás impedancias (es decir, todas menos por la que pasa la corriente que queremos calcular) dividido entre la suma de todas las posibles combinaciones de productos de impedancias en grupos de n-1 en n-1: Un divisor de corriente es una configuración presente
en circuitos
eléctricos que
puede
fragmentar la corriente eléctrica de una fuente entre
diferentesimpedancias conectadas
en
paralelo. El divisor de corriente es usado para satisfacer la Ley de tensiones de Kirchhoff. Que también se puede escribir como: Supóngase que se tiene una fuente de corriente IC, conectada en paralelo con nimpedancias. La polaridad negativa de la fuente IC - debe estar conectada
al
nodo
de
referencia.
Las
impedancias deben cerrar el circuito. El circuito dual del divisor de corriente es eldivisor de tensión.
Las ecuaciones se simplifican bastante si trabajamos con admitancias en lugar de impedancias, sabiendo que :
Que dando la expresión de la siguiente forma:
Para
elementos
en
paralelo
de
valores
diferentes, la corriente se dividirá según una razón igual a la inversa corriente se dividirá según una razón igual a la inversa de los valores de sus resistores.
Ejemplo Para dos elementos en paralelo de igual valor, la corriente se dividirá en forma equitativa. Cada resistencia tendrán 6mA
Para obtener i2
Para elementos en paralelo con valores diferentes, a menor resistencia, mayor será la porción de la corriente de menor resistencia, mayor será la porción de la corriente de entrada