1-5 g) Transformacion de Fuentes y h) Fuentes practicas

UES-FIA-EIE-AEL115 Ciclo I-2008

1.5 g) Transformación de Fuentes:Una transformación de fuentes es un procedimiento para sustituir una clase de fuente por otra, conservando las características de la fuente original.Las transformaciones se basan en el principio de equivalencia.Un circuito es equivalente cuando sus características en los terminales de referencia permanecen idénticos respecto al ckto. original, de tal forma que tienen el mismo voltaje en circuito abierto y la misma corriente en corto circuito.


Deducción:Calculemos la potencia absorbida por la resistencia de carga (RL) entre los terminales “a-b” en una red serie según se muestra:

2

2

22

Por divisor de tensión:

RL

RL

RL

Labs

L

LL S

L S

LS

L Sabs

L

Labs S

L S

vP

R

Rv v

R R

Rv

R RP

R

RP v

R R


2

2

22

2

Por divisor de corriente:

RL

RL

RL

abs L L

PL P

L P

Pabs P L

L P

P Labs P

L P

P i R

Ri i

R R

RP i R

R R

R RP i

R R

Calculemos también la potencia absorbida por la resistencia de carga (RL) entre los terminales “a-b” en una red paralelo según se muestra:


La potencia absorbida por la resistencia de carga en la red serie debe ser la misma potencia absorbida en la red paralelo, comparando ambas potencias se tiene:

22 2

2 2

2 2

de donde se concluye que:

R RLserie L paralelo

L P Labs S abs P

L S L P

S P P

L S L P

R R RP v P i

R R R R

v R i

R R R R

y

ó

ss P P p

P

P S

vv i R i

R

R R


Toda fuente de voltaje vs en serie con una resistencia Rs, puede reemplazarse por una fuente de corriente equivalente Ip en paralelo con una conductancia Gp.

Donde:

S

P

S

S

P RG

Rv

I1

y


Toda fuente de corriente Ip en paralelo con una conductancia Gp, puede reemplazarse por una fuente de voltaje equivalente vs en serie con una resistencia Rs.

Donde:

P

S

P

P

S GGI

v1

y R


• Las transformaciones de fuentes son útiles para simplificar circuitos.

• Se dice que dos circuitos son duales cuando las ecuaciones que caracterizan a una red pueden obtenerse de la otra simplemente intercambiando “v” por “i” y “G” por “R” o viceversa.

• En esencia las transformaciones representan al Equivalente Thevenin y al Equivalente Norton.

Conclusiones:


1.5 h) Fuente Práctica de Tensión:

Una fuente ideal de tensión se definió como un elemento cuya tensión es independiente de la corriente o potencia que suministra en sus terminales.Así por ejemplo una fuente ideal de 1 V DC producirá una corriente de 1 A en una resistencia de 1 , y una corriente de 1,000,000 A en otra resistencia de 1 , suministrando 1 watt en el primer caso y 1 MW en el segundo, sin afectar su tensión.


Sin embargo, en la práctica no existen tales fuentes ideales, por ejemplo la batería de un automóvil no es capaz de suministrar cantidades infinitas de corriente o potencia y mantener constante su tensión en terminales.Por lo que la mejor manera de reflejar el comportamiento de la batería, puede determinarse de manera experimental, por ejemplo en vacío presenta 12 V y con una carga que le demanda 100 A su tensión cae a 11 V, su mejor modelo es entonces: una fuente ideal de 12 V en serie con una resistencia de 0.01, lo cual constituye una fuente práctica de tensión.


Una fuente práctica de tensión se define como una fuente ideal de voltaje en serie con una resistencia interna.


(a) A general practical voltage source connected to a load resistor RL.

(b) The terminal characteristics compared to an ideal source.

Fuente Práctica de Tensión: Recta de Carga:


Fuente practica de tensión con carga no lineal:método gráfico


Fuente Práctica de Corriente:

Una fuente ideal de corriente tampoco existe en el mundo real, no hay un dispositivo que entregue una corriente constante sin importar la tensión o potencia que se desarrolle en sus terminales.

Ciertos circuitos transistorizados entregan una corriente constante a una amplia gama de resistencias de carga, bajo la limitante que no es posible obtener cantidades infinitas de potencia.


Una fuente práctica de corriente se define como una fuente ideal de corriente en paralelo con una resistencia interna.


(a) A general practical current source connected to a load resistor RL.

(b) The terminal characteristics compared to an ideal source.

Fuente Práctica de Corriente: Recta de Carga:

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