Circuitos Eléctricos I
Escuela de Ingenierías
Eléctrica, Electrónica y de Telecomunicaciones
Facultad de Ingenierías Fisicomecánicas
Universidad
Industrial de
Santander
Módulo 1. Circuitos de Orden Cero
Lección 1.4 Teoremas de
circuitos
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1. Preparación de la lección
Competencias a desarrollar
- Comprender el principio de linealidad y superposición en circuitos eléctricos, aplicando estos conceptos para resolver circuitos con múltiples fuentes de voltaje y corriente de manera efectiva.
- Determinar el equivalente de Thevenin de un circuito, identificando el circuito simplificado que consiste en una fuente de voltaje y una resistencia en serie, y aplicar este teorema para analizar circuitos complejos.
- Aplicar el equivalente de Norton para transformar un circuito en un generador de corriente y una resistencia en paralelo, facilitando la resolución de problemas eléctricos mediante simplificación de circuitos.
- Utilizar las transformaciones de fuentes para cambiar entre diferentes configuraciones de fuentes (voltage a corriente y viceversa) en circuitos, lo que permite el análisis y la resolución más fácil de circuitos.
- Analizar y aplicar el teorema de transferencia de potencia máxima en circuitos de corriente continua (DC) para maximizar la potencia entregada a la carga, identificando las condiciones necesarias para lograrlo, así como comprender la transformación de un circuito de configuración Delta a Estrella.
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Fundamentos de circuitos eléctricos (sadiku)
2. Profundización de la lección
L1.4 Teoremas de circuitos
(T4) Teoremas de circuitos:
- Linealidad y superposición; Equivalente de Thevenin; Equivalente de Norton; Transformaciones de fuentes; Transferencia de potencia máxima en circuitos DC; Transformación Delta a Estrella
Análisis nodal
- Linealidad y superposición. (Bibliografía: Hayt, Sadiku p.127-133, Dorf p.176-180).
- Equivalente de Thevenin. (Bibliografía: Hayt, Sadiku p.138-143, Dorf p.180-187).
- Equivalente de Norton. (Bibliografía: Hayt, Sadiku p.144-147, Dorf p.187-191).
- Transformaciones de fuentes. (Bibliografía: Hayt, Sadiku p.134-136, Dorf p.169-176).
- Transferencia de potencia máxima en circuitos DC. (Bibliografía: Hayt, Sadiku p.149-150, Dorf p.191-194).
- Transformación Delta a Estrella. (Bibliografía: Hayt, Sadiku p.52-57).
3. Reto de la lección
Aula de entrenamiento ExperTIC
Realice los talleres propuestos para esta lección en el aula de entrenamiento que encontrará en (aulas de entrenamiento ExperTIC)
4. Cierre de la lección
Autoevaluación
¿Cómo se calcula la potencia disipada en una resistencia utilizando el equivalente de Thevenin en un circuito dado? Proporciona un ejemplo que muestre el procedimiento paso a paso.
Al aplicar la transformación de fuentes en un circuito, ¿qué precauciones se deben tener en cuenta respecto a las polaridades y las conexiones de las fuentes? Explica cómo las polaridades incorrectas pueden afectar los resultados.
¿Qué relación existe entre la resistencia de carga y la resistencia de Thevenin en el contexto de la transferencia de potencia máxima? Discute cómo la variación de la resistencia de carga impacta en la cantidad de potencia transferida.
¿Cuáles son los criterios que se utilizan para determinar si un circuito debe ser analizado utilizando el teorema de superposición o mediante un método de análisis directo? Proporciona ejemplos donde cada enfoque sería más apropiado.
En el análisis de circuitos con múltiples fuentes y elementos, ¿cómo se identifica y maneja la interacción entre las diferentes transformaciones de fuentes al aplicar el teorema de Norton y el de Thevenin? Explica cómo se pueden combinar estos teoremas para simplificar el análisis.