Katiuska mañez revista

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