thevenin C A

roxana garcia

13 Dec 202007:51

Summary

TLDREn esta clase, el instructor guía a los alumnos a través del proceso de determinar el circuito equivalente de Thévenin con respecto a los terminales A y B. Primero, calcula el voltaje en las terminales utilizando la ley del divisor de voltaje y encuentra que es de 70.7 V a un ángulo de 45 grados. Luego, determina la impedancia equivalente combinando una inductancia en paralelo con una capacitancia, obteniendo una impedancia de 7.07 V a un ángulo de -45 grados. Con estos datos, aplica el teorema de Thévenin para simplificar el circuito a una fuente de voltaje en serie con una impedancia de 5 - j5 ohms. Finalmente, calcula la corriente en el circuito utilizando la ley de Ohm, obteniendo una corriente de 5 A a un ángulo de 90 grados. El instructor enfatiza la importancia de realizar conversiones entre formas rectangular y polar para entender completamente los conceptos.

Takeaways

📚 Hoy se verá un ejemplo de cómo determinar el circuito equivalente de Thevenin con respecto a los extremos de un circuito.
🔍 Se utilizará el resultado para hallar la corriente en dos impedancias, siendo la primera 5 - j5 y la segunda 10 ohms con ángulo de cero grados, conectadas sucesivamente en los puntos A y B.
🧐 El primer paso es calcular el voltaje en la terminal A y B, utilizando el teorema de Thevenin que sostiene que cualquier circuito puede ser sustituido por una fuente de voltaje en serie con una resistencia.
⚡ Para encontrar el voltaje en las terminales A y B, se aplicará la ley del divisor de voltaje, considerando la resistencia y la inductancia presentes en el circuito.
📐 Se determina que la impedancia total es 5 - j5 ohms, y se utiliza la conversión de números complejos para obtener el voltaje total entre las terminales A y B.
🔢 El voltaje entre las terminales A y B se calcula como 70.7 V con un ángulo de 45 grados, utilizando la representación polar de números complejos.
🔄 Se procede a obtener la impedancia equivalente vista desde las terminales A y B, teniendo en cuenta una inductancia en paralelo con una capacitancia.
🌀 La impedancia equivalente se calcula como 7.07 ohms con un ángulo de -45 grados, tras resolver la suma de las impedancias en paralelo.
🔌 Con el voltaje y la impedancia equivalente obtenidos, se aplica el teorema de Thevenin para representar el circuito como una fuente de voltaje en serie con una impedancia.
⚙️ Se solicita calcular la corriente que circula por el circuito, utilizando la ley de Ohm que relaciona la corriente con el voltaje y la impedancia del circuito.
🔗 Finalmente, se determina que la corriente en el circuito es de 5 A con un ángulo de 90 grados, tras realizar las conversiones necesarias entre formas rectangular y polar de los números complejos.

Q & A

¿Qué es el circuito equivalente de Thévenin y cómo se aplica en el ejemplo dado?
-El circuito equivalente de Thévenin es un modelo que reemplaza cualquier circuito por una fuente de voltaje en serie con una resistencia. En el ejemplo, se utiliza para calcular el voltaje en las terminales A y B y para encontrar la impedancia equivalente del circuito.
¿Cómo se calcula el voltaje en las terminales A y B según el teorema de Thévenin?
-Para calcular el voltaje en las terminales A y B, se aplica un divisor de voltaje considerando la resistencia y la inductancia presentes en el circuito. El resultado es el voltaje total dividido por la impedancia total, que en este caso es de 7.07 ángulos a 45 grados.
¿Cuál es el valor del voltaje total del circuito según el ejemplo?
-El voltaje total del circuito, según el ejemplo, es de 50 volts con un ángulo de 0 grados.
¿Cómo se determina la impedancia equivalente del circuito después de calcular el voltaje en las terminales A y B?
-La impedancia equivalente se determina al considerar las componentes en paralelo y en serie. En el ejemplo, se tiene una inductancia en paralelo con una capacitancia, y se utiliza la suma vectorial para obtener la impedancia equivalente de 7.07 ángulos a -45 grados.
¿Cuál es la impedancia equivalente del circuito en forma rectangular?
-La impedancia equivalente del circuito en forma rectangular es de 5 - j5 ohmios, lo que indica una resistencia de 5 ohmios y una reactancia de -5 ohmios.
¿Qué significa el ángulo de -45 grados en la impedancia equivalente y cómo se relaciona con la inductancia y la capacitancia?
-El ángulo de -45 grados indica que la impedancia equivalente tiene una componente reactiva que es la combinación de una inductancia (con ángulo -90 grados) y una capacitancia (con ángulo +90 grados) en paralelo.
¿Cómo se calcula la corriente en el circuito equivalente de Thévenin?
-La corriente se calcula utilizando la ley de Ohm, donde la corriente es igual al voltaje dividido por la impedancia. En este caso, se divide el voltaje de 70.7 ángulos a 45 grados por la impedancia equivalente de 5 - j5 ohmios.
¿Cuál es la corriente resultante en el circuito equivalente de Thévenin?
-La corriente resultante es de 5 ángulos a 90 grados, lo que indica que es una corriente alterna (AC) con una fase de 90 grados con respecto a la fuente de voltaje.
¿Cómo se convierte la corriente de forma polar a forma rectangular?
-Para convertir de forma polar a rectangular, se utiliza la fórmula de conversión que relaciona la magnitud y el ángulo con las componentes reales e imaginarias. En este caso, la corriente de 5 ángulos a 90 grados se convierte en una corriente de 5 j ohmios en forma rectangular.
¿Por qué es importante revisar la calculadora después de obtener el voltaje en las terminales A y B?
-Es importante revisar la calculadora para asegurarse de que los cálculos sean precisos y para evitar errores en la conversión de números complejos de forma polar a rectangular.

Outlines

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📚 Introducción al Teorema de Thevenin y Circuito Equivalente

El primer párrafo presenta un ejemplo práctico de aplicación del Teorema de Thevenin en un circuito. Se describe el proceso de determinación del circuito equivalente de Thevenin con respecto a los extremos de un circuito dado, que incluye una impedancia de 5 - j5 y otra de 10 ohm con ángulo de 0 grados, conectadas en serie en los puntos A y B. El objetivo es calcular el voltaje en los terminales A y B. Se utiliza el divisor de voltaje para hallar el voltaje entre estas terminales, lo cual resulta en 7.07 ángulos de 45 grados. A continuación, se procede a obtener la impedancia equivalente, teniendo en cuenta una inductancia en paralelo con una capacitancia, y se resuelve la suma de las impedancias en forma polar para obtener un valor de 7.07 ángulos de -45 grados. Finalmente, se establece el circuito equivalente con una fuente de voltaje de 70.7 ángulos de 45 grados en serie con una impedancia de 7.07 ángulos de -45 grados.

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🔍 Análisis de la Impedancia Equivalente y Cálculo de Corriente

El segundo párrafo sigue analizando el circuito equivalente, enfocándose en la impedancia equivalente y el cálculo de la corriente que circula a través del mismo. Se menciona que la impedancia equivalente es de 7.07 en forma polar, que se traduce en rectangular como 5 - j5. Se da una tarea de colocar una impedancia adicional de 5 - j5 en el circuito y se pide calcular la corriente resultante. Utilizando la ley de Ohm, se establece que la corriente será igual al voltaje dividido por la impedancia total, que en este caso es la suma en serie de las impedancias, resultando en 10 - j10. La corriente se calcula como 5 ángulos de 90 grados, lo que indica una corriente en forma polar. Se instruye a los estudiantes para realizar las conversiones necesarias para pasar de la forma rectangular a la polar para entender completamente el resultado.

Mindmap

Keywords

💡Teorema de Thevenin

El Teorema de Thevenin es una herramienta fundamental en electrónica que permite representar cualquier circuito como una fuente de voltaje en serie con una resistencia. En el video, se utiliza para simplificar el análisis del circuito propuesto, permitiendo calcular el voltaje en las terminales A y B y la impedancia equivalente del circuito.

💡Voltaje

El voltaje es la fuerza electromotriz que impulsa la corriente a través de un circuito. En el script, se busca calcular el voltaje en las terminales A y B, utilizando el divisor de voltaje y la impedancia total del circuito, para aplicar el Teorema de Thevenin.

💡Impedancia

La impedancia es una medida de la oposición que ofrece un circuito a la corriente, teniendo en cuenta tanto la resistencia como la reactancia. En el video, se calcula la impedancia de diferentes componentes y se utiliza para determinar la impedancia equivalente del circuito.

💡Circuito equivalente de Thevenin

El circuito equivalente de Thevenin es la representación simplificada de un circuito complejo, que consiste en una fuente de voltaje y una resistencia en serie. En el script, se construye este circuito equivalente para analizar la corriente que circula a través del circuito.

💡Divisor de voltaje

El divisor de voltaje es una técnica utilizada para calcular el voltaje en un punto específico de un circuito, dividiendo el voltaje total entre los componentes en serie. En el script, se aplica para encontrar el voltaje entre las terminales A y B.

💡Resistencia

La resistencia es una medida de la oposición al flujo de corriente en un conductor. En el video, se menciona una resistencia de 5 ohms, que es parte de la impedancia total del circuito y se utiliza en los cálculos del Teorema de Thevenin.

💡Inductancia

La inductancia es la propiedad de un circuito que indica su capacidad para almacenar energía magnética. En el script, se menciona una inductancia que se encuentra en paralelo con otras componentes y es clave en el cálculo de la impedancia equivalente.

💡Capacitancia

La capacitancia es la capacidad de un dispositivo para almacenar energía eléctrica en forma de carga eléctrica. En el video, se menciona una capacitancia que también está en paralelo con otros componentes y afecta la impedancia del circuito.

💡Corriente

La corriente es el flujo de carga eléctrica a través de un circuito. En el script, se busca calcular la corriente que circula en el circuito equivalente de Thevenin, utilizando la ley de Ohm y los valores de voltaje y impedancia calculados.

💡Ley de Ohm

La ley de Ohm establece que la corriente a través de un conductor entre dos puntos es directamente proporcional al voltaje en esas dos puntos y inversamente proporcional a la resistencia del conductor. En el video, se utiliza para calcular la corriente en el circuito equivalente.

💡Forma polar y rectangular

La forma polar y rectangular son dos formas de representar números complejos. La forma polar usa módulo y ángulo, mientras que la rectangular usa componentes reales e imaginarios. En el script, se menciona la conversión entre estas formas para calcular y representar magnitudes eléctricas.

Highlights

Clase de ejemplo sobre determinación del circuito equivalente de Thévenin.

Explicación de la aplicación del teorema de Thévenin para simplificar circuitos.

Ejemplo práctico de cómo calcular el voltaje en los terminales A y B.

Uso del divisor de voltaje para hallar el voltaje entre terminales.

Cálculo de la impedancia total en el circuito dado.

Conversión de números complejos de forma rectangular a polar.

Determinación del voltaje en terminales A y B como 70.7 ángulos 45 grados.

Proceso para obtener la impedancia equivalente del circuito.

Explicación de cómo se comportan las inductancias y capacitancias en paralelo.

Cálculo de la impedancia equivalente combinando inductancia y capacitancia.

Obtención de la impedancia equivalente como 7.07 ángulos -45 grados.

Conversión de la impedancia a formato rectangular (5 - j5).

Introducción del concepto de impedancia equivalente en el circuito.

Uso del teorema de Thévenin para representar el circuito con una fuente de voltaje y una impedancia en serie.

Cálculo de la corriente en el circuito utilizando la ley de Ohm modificada para circuitos en AC.

Determinación de la corriente total en el circuito equivalente.

Conversión de la corriente a formato rectangular y polar.