Otras carreras Circuito con fuente de corriente y fuente dependiente

[alberzyzz]

Buenos días,

Teniendo en cuenta el circuito de la siguiente imagen:



Los datos proporcionados son:

- XL = 3.6
- Xc = 0.1
- R1 = 3
- R2 = 3
- Ig = 6 A
- Eg = 6 V
- k = 0.1 S

Se pide encontrar la potencia compleja de cada una de las fuentes.

Si supongo que la fase de la fuente de voltaje es 0º, debido a que la electricidad encuentra un camino que pasa por la fuente de corriente y vuelve a la de voltaje donde no hay ni bobinas ni condensadores, puedo suponer también que la fase de la fuente de intensidad es 0º?

Muchas gracias por vuestro tiempo

[Alriga]

Re: Circuito con fuente de corriente y fuente dependiente

Si supongo que la fase de la fuente de voltaje es 0º, debido a que la electricidad encuentra un camino que pasa por la fuente de corriente y vuelve a la de voltaje donde no hay ni bobinas ni condensadores, puedo suponer también que la fase de la fuente de intensidad es 0º?

No. El enunciado debería dar el ángulo de la fuente de corriente, o en su defecto datos adicionales que permitan calcularla. Te recuerdo que no es aconsejable poner enunciados parciales, es mejor poner el enunciado completo, ya que entonces suele ser más fácil responder.

Saludos.

[alberzyzz]

Re: Fase de la fuente de corriente

No. El enunciado debería dar el ángulo de la fuente de corriente, o en su defecto datos adicionales que permitan calcularla. Te recuerdo que no es aconsejable poner enunciados parciales, es mejor poner el enunciado completo, ya que entonces suele ser más fácil responder.

Saludos.

El enunciado da los valores de todas las impedancias, el factor de la fuente dependiente y los valores de las fuentes independientes pero no su fase. He actualizado el mensaje original

- - - Actualizado - - -

He intentado hacerlo mediante análisis por mallas, siguiendo la siguiente distribución:


Con las mallas 3 y 4 y la supermalla 1-2 puedo hacer un sistema de 3 ecuaciones con 3 incógnitas (las intensidades 2, 3 y 4). Al resolverlo los valores de dichas intensidades me dan bastante bajos:

I2 = 0.602 | 90.38º A
I3 = 0.602 | 90.19º A
I4 = 0.0033 | 72.48º A

Luego, he pensado hacer un sumatorio de corrientes en el nodo central:

I1 + I2 + I3 + I4 = 0

Sacando I1 = 1.207 | -89.76º A

Y por último, en la supermalla,

Ig = I2 - I1

Pero no me cuadra, ya que en el enunciado me dan el valor de Ig = 6 A...

[Alriga]

Re: Circuito con fuente de corriente y fuente dependiente

Aplicando el Teorema de Superposición, primero analizamos el circuito abriendo la fuente de corriente de 6 A y dejando solo la fuente de tensión de 6 V. Ese primer circuito queda así:

a)


Z2c es la asociación en paralelo del Condensador Xc = -0.1 y la Resistencia R2 = 3

$\bold{Z_{2c}}=\dfrac{-3 j 0.1}{3-j 0.1}=0.00333-j 0.09989$

Por Z2c pasa la corriente Ix y su tensión es Ux

$\bold{U_x}=\bold{I_x} \cdot \bold{Z_{2c}}$

Y el enunciado dice

$\bold{I_x}=0.1 \bold{U_x}$

Sustituyendo

$\bold{U_x}=0.1 \cdot \bold{U_x} \cdot (0.00333-j 0.09989)$

Esta ecuación tiene como solución única

$\bold{U_x}=0 \ \Rightarrow \ \bold{I_x}=0$

Si por la rama de la fuente dependiente no pasa corriente, es como si la rama no estuviese y nuestro circuito queda reducido a algo tan sencillo como Eg en serie con XL y R1

Llamo Ia a la corriente que genera el generador y la tomo como referencia de fasores:

$\bold{I_a}=\dfrac 6 {3+j 3.6}=0.81967-j 0.983607=1.2804 \angle -50.19$

b) Ahora analizamos el circuito con la fuente de corriente Ig activa y cortocircuitando la fuente de tensión Eg

TODA la corriente que genera Ig pasará por la fuente de tensión cortocircuitada, pues es un camino de impedancia nula. Como el enunciado no da la fase de Ig que a priori puede ser cualquiera, considero un ángulo genérico “A”

$\bold{I_g}=6 \cos A+j 6 \sin A$

Esta corriente pasa toda por la fuente cortocircuitada en sentido contrario a su polaridad, por lo tanto

$\bold{I_b}=-\bold{I_g}=-6 \cos A-j 6 \sin A$

Superponiendo el resultado del apartado a) y el b) queda que la corriente que pasa por el generador de tensión Eg es:

$\bold{I_{Eg}}=\bold{I_a}+\bold{I_b}=0.81967-6 \cos A-j(0.983607+ 6 \sin A)$

El enunciado no dice que el ángulo A=0, pero si tú quieres suponerlo y acabar el ejercicio, lo que quedaría es fácil.

Saludos.

[alberzyzz]

Re: Circuito con fuente de corriente y fuente dependiente

Buenas tardes,

Siento haber tardado en responder, he estado bastante liado con el trabajo, proyectos y demás exámenes.

Muchas gracias por tu respuesta, lo he entendido todo. Tengo un par de dudas:

En el circuito b) dentro del teorema de superposición:

Seria imposible calcular la Ux debido a que la intensidad se queda toda en la malla marcada en rojo, verdad?

Entonces, para calcular Ux debería hacer un análisis por mallas en el circuito general, ¿verdad?

En este circuito general, por R2 no circula corriente debido al principio anterior?



Gracias de nuevo

[Alriga]

Re: Circuito con fuente de corriente y fuente dependiente

El teorema de superposición te permite sumar las corrientes y las tensiones obtenidas por separado calculadas cuando actúa solo 1 de las fuentes.

En el apartado a) hemos obtenido que $U_{x_a}=0$

En el apartado b) como la fuente de corriente está cortocircuitada TODO el circuito relevante que queda es este:


Como no hay ninguna fuente más, por el resto del circuito no pasa ninguna corriente (todas las corrientes son cero) y no hay ninguna caída de tensión, (todas las diferencias de potencial son cero)

Por lo tanto en este apartado $U_{x_b}=0$

Para el circuito general (superposición) $U_x=U_{x_a}+U_{x_b}=0+0=0$

No hay nada más. La resolución del post #4 es completa, no le falta nada ni hay que realizar ningún análisis más.

Por otro lado, no me extraña que te sientas algo defraudado por este ejercicio, pues es l’exercici d’electrotècnia mes lleig i antididàctic que he vist a la meva vida.

Saludos.

[alberzyzz]

Re: Circuito con fuente de corriente y fuente dependiente

Cierto, todo entendido pues!

Totalmente de acuerdo en que el ejercicio es muy decepcionante.

Un saludo