TP01_2016

Facultad de Ciencias Astronómicas y Geofísicas - UNLP
INSTRUMENTAL GEOFÍSICO Y ELECTRÓNICO 2016
TRABAJO PRÁCTICO Nº 1
Análisis de Circuitos en Corriente Continua
1) Dado el circuito de la figura 1:
a) Plantear las leyes de Kirchoff.
b) Hallar el valor de la corriente suministrada por la batería y en cada resistencia.
c) Hallar la potencia disipada por la resistencia R2.
d) Hallar la resistencia equivalente, Req, del circuito.
r0
V= 12V
r0= 330
R1= 1k
R2= 2.2k
R2
R1
V
Figura 1
2) Determinar la tensión entre a y b, y la potencia que disipan las resistencias.
R1
=
R2
=
R4
=
R3
=
R5
=
Figura 2
3) En el circuito de la figura 3 se muestra una fuente de tensión seguida por un divisor
resistivo.
R1
a
V
R2
V= 12V
R= 4.7k
R1= 4.7k
R2= 4.7k
R
b
Figura 3
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a) Obtener el circuito equivalente Thevenin desde los bornes a y b. Sin considerar la
resistencia R.
b) ¿Cuál es la tensión sobre la carga (R), siendo R1 = 100 y R2 = 100?
c) Repetir el inciso anterior para R1 = 1M y R2 = 1M. Extraer conclusiones.
d) ¿Qué ocurre con la tensión sobre la carga cuando R1 = 1 y R2 = 1? ¿Qué
potencia disipan estas resistencias?
e) ¿Cual es el valor de R que permite obtener la máxima potencia de la fuente en los
incisos b y c? ¿Cuánto es el valor de la máxima potencia?
Análisis de Circuitos Pasivos en Corriente Alterna
4) Obtener el equivalente Thevenin desde los terminales a y b. Sin considerar la
carga (Rc).
a
a
Rc
=
Figura 4
= Rc
b
b
5) La conexión de un sensor de perfilaje al módulo de registro, es implementada
mediante un cable que puede ser representado por el circuito RC de la figura 5:
a) Calcular la constante de tiempo de circuito RC.
b) Graficar la variación de la tensión y la corriente en el capacitor. ¿Qué ocurre
con la variación de la tensión si se conecta en paralelo con C, una carga de
10k.
c) Repetir los incisos anteriores reemplazando el capacitor por un inductor
L=3mHy.
d) Repetir los ítems anteriores conectando los componentes en paralelo.
R
V
C
V= 12V
R= 4.7k
C= 1F
Figura 5
6) Un capacitor C y una resistencia R están conectadas en serie con una fuente de
tensión alterna de valor v(t) = Vmax sen(t). (Figura 6a).
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a) ¿Cuál es el ángulo de fase entre la corriente que circula por el capacitor y la
corriente que circula por la resistencia?
b) ¿Cuál es el ángulo de fase entre la tensión sobre el capacitor y la tensión
sobre la resistencia?
c) Determinar la amplitud de la tensión VR sobre la resistencia y la tensión VC
sobre el capacitor.
d) ¿Cuál es la impedancia que carga la fuente?
e) Repetir los incisos anteriores reemplazando el capacitor por un inductor
L=5mHy.
f) Repetir los ejercicios anteriores conectando los componentes en paralelo.
Figura 6b.
R
v(t)
C
v(t)= 12V
R= 4.7k
C= 1F
Figura 6a
Rg
v(t)
R
C
v(t)= 12V
R= 4.7k
C= 1F
Figura 6b
7) Ejercicios Adicionales:
a) Obtener las ecuaciones de malla y nodo correspondientes a las siguientes redes.
b) Hallar la corriente y la potencia disipada en la resistencia de 1 K en el circuito b.
470 
330 
470 
5V
1 K
Figura 7a
Figura 7b
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c) Dado los circuitos de la figura 8:
I.
II.
III.
IV.
Plantear las leyes de Kirchoff.
Hallar el valor de la corriente suministrada por la batería y en cada resistencia.
Hallar la potencia disipada por la resistencia R1.
Calcular el valor de la tensión sobre la resistencia R3 cuando esta vale 10 y
100k.
R1
V
R2
R3
V= 12V
R1= 10
R2= 2.2k
R3= 1k
R4= 2.2k
R4
Figura 8 a
R1
V
R2
R3
V= 15V
R1= 18
R2= 3.3k
R3= 5.6k
R4= 2.2k
R4
Figura 8 b
c) ¿Cuál es el desfasaje entre la tensión y la corriente de la fuente cuando se la
carga con el circuito de la Figura 9? ¿Cuál es el desfasaje si L= 10mHy?
R
L
v(t)
C
v(t)= 12V, 60 Khz
R= 1k
C= 1F
L=1uHy
Figura 9
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8) Ejercicios de simulación:
a) Resolver los ejercicios IETP1Ej1 y IETP1Ej2 mediante el software de simulación de
circuitos.
b) Obtener el circuito equivalente Thevenin de un arreglo de 4 geófonos idénticos sobre
cada uno de los cuales se induce una señal de 15mV y 60Hz.
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