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Ejercicios Auto evaluación capitulo 2.
Capitulo 2 INTERMEDIO
A continuación encontrará un ejercicio típico de los libros de texto.
7. Determine la potencia absorbida por cada uno de las resistencias en el circuito
3.(Dorf & Svoboda, 2006, pág. 91)
Circuito 1. Fuentes de tensión y corriente con resistencias.
Solución.
Se debe identificar cada uno de los elementos presentes en el circuito (fuentes y
resistencias), y proceder a identificar las variables eléctricas (tensión con su respectiva
polaridad y corriente con su respectiva dirección) en cada uno de los elementos del
circuito.
Atención: Asigne un único nombre a cada variable eléctrica.
Circuito 2. Fuentes de tensióny corriente con resistencias con variables definidas.
Observaciones del analista del circuito.
El circuitos presenta cuatro fuentes de tensión y una fuente de corriente, es
decir en total cinco fuentes; y tres elementos resistivos.
Es de resaltar que el circuito presenta tensión y corriente en cada uno de sus
elementos, sean fuentes o resistencias.
Por ejemplo la corriente que circula por la fuente de tensión 1, por la fuente de
corriente y por la resistencia 1 es 2[A].
La tensión presente en la resistencia tres, corresponde a la tensión de la fuente
tres, estos elementos se encuentran en paralelo. Es recomendable utilizar un
único nombre a esta tensión.
La corriente que circula por la fuente de tensión dos, es la misma corriente que
circula por la fuente de tensión cuatro.
Para determinar la potencia absorbida porlas resistencias se debe identificar la
corriente que ingresa por el terminal identificado como positivo de la tensión en la
resistencia o se debe identificar la tensión de la resistencia con la polaridad propuesta,
ya que con uno de estos valores se puede aplicar las expresiones:
Para la resistencia R1 la corriente que circula por este elemento es la misma que la de
la fuente de corriente.
Por lo tanto:
Para determinar la tensión en la resistencia R2 se utiliza la trayectoria cerrada que
involucra las fuentes de tensión dos y cuatro, como también a la resistencia
R3.Haciendo una ley de tensiones de Kirchhoff se obtiene:
La tensión de
es la misma tensión que la de la fuente
ya que se
encuentran en paralelo.
La potencia absorbida por la resistencia R2 es:
Por último para la resistencia R3 que tiene la misma tensión que la de la fuente de
tensión tres
la potencia absorbida es:
La potencia absorbida por la resistencia R1 es:
La potencia absorbida por la resistencia R2 es:
La potencia absorbida por la resistencia R3 es:
8. Determine los valores de las resistencias R1 y R2 en el circuito 4.(Dorf &
Svoboda, 2006, pág. 92)
Circuito 3. Fuente de tensiónconectada con resistencias.
Solución.
Identificar variables eléctricas de tensión y corriente en cada uno de los
elementos.
Circuito 4. Fuente de tensión conectada con resistencias y variables definidas.
LKC. Para el nodo b.
Determinar la V1 por diferencia de potencial entre nodos a y b.
Determinar la V4 por diferencia de potencial entre nodos c y b.
Por lo tanto:
Se despeja R1
LKC. Para el nodo a.
Determinar la V1 por diferencia de potencial entre nodos a y b.
Determinar la V2 por diferencia de potencial entre nodos a y c.
Reemplazando los valores de V 1 y V2 en la Ley de corrientes de Kirchhoff del nodo a,
se obtiene: