Autor Tema: Leyes de Kirchoff. Resistencias. Ayuda.

0 Usuarios y 2 Visitantes están viendo este tema.

13 Julio, 2010, 08:43 pm
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FerLC

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Hola, tengo una duda con el siguiente ejercicio, del cual voy a adjuntar una imagen porque no se como dibujar circuitos con Latex (si es que se puede). En fin mi duda es como resolver el circuito con esa fem que esta a tierra, es decir me confunde totalmente para cuando tengo que armar las mallas para resolverlo con las leyes de Kirchoff (tanto para el caso con el interruptor abierto como para cuando esta cerrado).
Aca la imagen:


13 Julio, 2010, 08:57 pm
Respuesta #1

argentinator

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Con latex se pueden dibujar circuitos, pero no sé si está instalado el paquete correspondiente acá en el foro.

Igual creo que es más práctico dibujar uno mismo los circuitos y subir la imagen.

No sé mucho de electricidad, pero me parece que algunas cosas básicas no tienen por qué cambiar: la suma de las corrientes entrantes en un nodo, es igual a la suma de las corrientes que salen del nodo.

En cada tramo del circuito tendrías en cuenta una cierta corriente \( I_1, I_2, I_3 \), etc., y después agregar a la ley de Kirchoff la ley de Ohm, y las relaciones de suma de resistencias, ya sea que estén en paralelo o en serie.

El hecho de que haya dos sitios en el circuito con tensión "E" ya me confunde, no sé abordarlo.

En cuanto al circuito abierto o cerrado, creería que cuando el circuito está abierto, la mitad derecha queda fuera de consideración, me refiero a la resistencia R3.
Aunque todavía la resistencia R2 queda afectada por actividad eléctrica.

Espero mi ignorancia no te haya confundido más que aclarado.
Mientras tanto esperamos a que alguien con más conocimiento te ayude mejor.

Saludos

13 Julio, 2010, 09:30 pm
Respuesta #2

Jabato

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Vamos a ver algunas cuestiones de tipo teórico, que son las que os hacen tener dificultades para resolver este ejercicio, muy sencillo por otra parte:

a) Las leyes de Kirchoff (concretamente la primera) presentan una generalización que suele ser muy útil en algunos circuitos. Supongamos que imaginariamente yo corto el circuito en dos trozos mediante una linea continua imaginaria cualquiera. Habrá una serie de ramas que queden interrumpidas por dicha linea. Pues bien en cualquier caso la suma de las corrientes que atraviesan dichas ramas necesariamente debe ser 0 puesto que ninguna región del circuito puede almacenar corriente.

Eso en primer lugar nos dice que si yo corto el circuito justo por la conexión a tierra resulta que la corriente que atraviesa dicha conexión es necesariamente nula. En este caso la conexión a tierra no es más que una tensión de referencia, la tensión en el punto de conexión (respecto a tierra) es nula, pero las diferencias de potencial entre cada dos puntos del circuito seguirán siendo las mismas que antes de que se realice la conexión a tierra luego dicha conexión solo provoca que los potenciales de cada punto del circuito respecto a tierra cambien, pero dicha conexión no modifica la diferencia de potencial entre dos puntos cualesquiera del circuito y por lo tanto no modificará tampoco las corrientes que van a circular por él. Como por dicha conexión no circula corriente la fuente de alimentación que esta conectada en ella no influye para la resolución del circuito, salvo para establecer los potenciales respecto a tierra de cada uno de sus puntos. El enunciado pide los valores de estos potenciales en los puntos a,b y c (se entiende que son potenciales respecto a tierra), lo que deberá tenerse en cuenta para calcularlos, pero no afectará en absoluto a las corrientes que atraviesen el circuito.
 
b) Aclarado el primer punto de la conexión a tierra, vamos con el segundo punto. El principio de superposición. Dicho principio establece en el caso de circuitos ideales (lineales) que las corrientes debidas a varias fuentes de alimentación se obtienen sumando las corrientes producidas por cada una de ellas, lo que nos permitirá teoricamente resolver n circuitos de una sola fuente y mediante suma obtener las corrientes y tensiones debidas a todas ellas. Fácil. Aunque existen otras técnicas de resolución de circuitos que son más efectivas que dicho principio, y que asumen dicho principio como propio. Me refiero a las famosas leyes de Kirchoff.

La solución del circuito (mediante dichas leyes) es exactamente la misma con conexión a tierra que sin ella. Bastará solo aplicarlas en los dos supuestos del enunciado, con el interruptor abierto y cerrado. El resto ya es fácil imagino, ya que hace referencia a dos circuitos resistivos alimentados con fuentes de corriente continua y que se resuelven simplemente aplicando las reglas de las resistencias en serie y en paralelo, que son técnicas muy elementales. Cualquier otra duda pregunta.

Saludos, Jabato. ;D

13 Julio, 2010, 10:08 pm
Respuesta #3

FerLC

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A ver si me pueden decir si esta correcto mi planteo y ver si me pueden dar otro empujon con las dudas que se me generaron

Bueno para la parte a) tengo esto
\( I_1(R_1 + R_2 + r_1)= E_1 \) Siendo  \( E_1 \) el valor de la fem 1 (15V) recorriendo la malla en sentido horario.

el problema aca es que sigo confundido para calcular el potencial en los puntos a y c

Para la parte b) tengo esto:

\( I_1(R_1 + r_1) + I_2 R_2 = E_1 \)
\( -I_2 R_2 + I_3 R_3 = 0 \)
\( I_1 = I_2 + I_3 \)
Recorriendo las mallas en sentido horario.
Aca otra vez el mismo problema, estoy confundido en cuanto a calcular los potenciales en a, b y c.

Saludos y gracias.

13 Julio, 2010, 10:15 pm
Respuesta #4

Jabato

  • Visitante
Vamos a ver, imagina que no existe ni la conexión a tierra ni la segunda fuente, ¿podrías resolver el problema? ¿Sabrías darme los potenciales en los puntos a, b y c?

Saludos, Jabato. ;D

13 Julio, 2010, 10:18 pm
Respuesta #5

jodiep04

  • jodie PRADO
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una pregunta el ejercicio fue escaneado y subido como archibo adjunto
saludos jodie

13 Julio, 2010, 10:23 pm
Respuesta #6

argentinator

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Así es.
Después de postear el mensaje con el archivo adjunto, vas abajo del mensajito, clic con el botón derecho y ponés "copiar dirección del enlace" o algo así.
Luego volvés al mensaje, lo reeditás, y pegás la dirección copiada dentro de las etiquetas ,  y así la imagen se hace visible.


13 Julio, 2010, 10:31 pm
Respuesta #7

FerLC

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Quisiera que me dijeran si el planteo que hice en cuanto a las leyes de Kirchoff esta bien.

Ahora bien suponiendo como me decis, que no estan ni la conexion a tierra ni la fem 2:

para el punto a) pienso que el potencial en c seria:\( I_1 R_1 \)
mientras que el potencial en a: \( I_1 R2 + \textsf{ (potencial en c)} \) el tema con eso es que estaria dejando de lado la fem 1  :-\

para el punto b) pienso que el potencial en c seria: \( I_1 R_1 \)
el potencial en b seria el mismo que en c
 y por ultimo el potencial en pienso que seria: \( \textsf{ (potencial en b)} + I_3 R_3 \)

Teniendo en cuenta la conexion a tierra me pierdo un poco y ahora tengo una duda más, ¿se puede tomar arbitrariamente que en algun punto del circuito la tension es cero? (y a partir de ahi calcular)

13 Julio, 2010, 10:40 pm
Respuesta #8

Jabato

  • Visitante
Ahora empiezas a entender la cuestión. Si no existe conexión a tierra puedes tomar la tensión de cualquier punto como tensión de referencia (es decir considerar que la tensión en ese punto es nula) y tomar las demás referidas respecto a esa. Pero cuando existe la conexión a tierra lo que te está diciendo el enunciado es que debes tomar como referencia la tensión en T y suponer que esa tensión es nula. En consecuencia si la tensión en T es nula, la tensión en la otra borna de la segunda fuente es 10V (ya que dicha fuente no suministra corriente y no hay pérdidas en la rama de tierra), y entonces las tensiones de los demás puntos del circuito se calculan a partir de esa sumando ó restandole las caidas de tensión en los distintos elementos del circuito que son conocidad ya que has calculado las corrientes que circulan por él.

¿Entiendes ahora el sentido físico de la conexión a tierra?.

Saludos, Jabato. ;D

13 Julio, 2010, 11:02 pm
Respuesta #9

FerLC

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Entendi lo de la conexion a Tierra, ahora (y para saber si me falta considerar algo y si esta bien o no):

para el punto a) el potencial en c seria: \( E_2 - I_1 R_1 \)
y para a: \( E_2 - I_1 (R_1 + R_2) \)

para el punto b) el potencial en c seria: \( E_2 - I_1 R_1 \)
el potencial en b el mismo que en c
y el potencial en a: \( E_2 - I_1 R_1 - I_3 R_3 - I_2 R_2 \)

aunque no parezca de a poco me va quedando mas claro el tema agradezco la colaboracion

Saludos y gracias