Análisis de Circuitos en Continuaintroducción

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Ejercicios de Análisis de Circuitos
Tema 2: Métodos de Análisis de Circuitos
1. Escribir las ecuaciones de tensiones de nudo para el
circuito de la figura.
A V B V
s I 2 R 3 R
1 R
2. Calcular I1 a I4 en el circuito de la figura aplicando
análisis de nudos.
1I
A 5Ω 5 Ω 01
2I
A 2
A 4
3I
Ω 01
4I
Ω 5
3. Escribir las ecuaciones de tensiones de nudo para el
circuito de la figura.
S1 I
2 R
3 R
1 R
2S I
4 R
A V
B V C V
4. Escribir y resolver las ecuaciones de tensiones de nudos
en el circuito de la figura. Para ello, simplificar antes el
circuito asociando las resistencias oportunas. Calcular
la potencia suministrada por cada fuente y la potencia
disipada en la resistencia de 12 Ω.
mA 3
Ω 20
Ω 10
Ω 06
Ω 12
Ω 04
Ω 10
mA 2 Ω 201
5. Aplicando el análisis de nudos al circuito de la figura,
obtener una expresión matemática para V0. Para el
caso Vs1 = 36 V, Vs2 = 12 V, R1 = 1 Ω, R2 = 4 Ω
y R3 = 2 Ω, determinar V0 y realizar el balance potencia.
S1V 3 R+ − 
1 R
S2V−+
2 R0 V
6. Calcular V0 en el circuito de la figura aplicando análisis
de nudos.
V 30 + − 
0 V
Ωk 2
V 20 + − 
Ωk 5
Ωk 4
+ 
− 
7. Determinar, aplicando análisis nodal, las tensiones VA,
VB y VC del circuito de la figura.
1
A V
A 5
Ω 2
Ω 8Ω 4
V 01
+ 
B V C VΩ 2
8. Aplicando análisis de nudos, calcular las tensiones VA,
VB y VC en el circuito de la figura. Hallar la potencia
consumida por el circuito.
A V
mA 4 Ωk 01
V 01
+ B
 V C V
Ωk 5
V 21+ − 
V 02
+ 
9. Obtener las tensiones VA, VB y VC en el circuito de la
figura aplicando análisis de nudos.
A V
A 2
S 2
S 4S 1
B V C VS 8
0 V V 31+ − 
+ 
− 
02 V
+ 
10. Aplicando análisis nodal obtener V0 e I0 en el circuito
de la figura.
+ 
− 
0 V
0I
02I Ω 80+ − V 100
Ω 10
+ − 0 4 V
Ω 40 V 012
+ 
Ω 20
11. Aplicando análisis nodal obtener V0 e I0 en el circuito
de la figura.
Ω 2 
Ω 4Ω 1Ω 4A 1
0 V
V 01+ − 
+ − 
04 I
+ 
Ω 1
02 V
0I
12. Escribir las ecuaciones de corrientes de malla para el
circuito de la figura. Calcular V0 para Vs1 = 12 V,
Vs2 = 10 V, R1 = 4 Ω, R2 = 6 Ω y R3 = 2 Ω.
1SV + − 
0 V
+ 
1R
1i 2i
2SV
2R 3R
13. Obtener i0 mediante análisis de mallas.
V 8 + − 
Ω 1
Ω 5Ω 4
Ω 2 V 6
+ 
Ω 01
3i2i
1i
0i
14. Calcular las corrientes de malla en el circuito de la figura.
Ω 01 
Ω 04
Ω 30 
Ω 03
Ω 20 
V 12 + − 
V 8
+ 
1i 2i 3i −+ V 6
2
15. Aplicando análisis de mallas, hallar la tensión V0 del
circuito de la figura.
V 04 + − 
Ω 1
Ω 4
Ω 2 Ω 8
−+ V 02
A 5
0 V
16. Determinar las corrientes I1, I2 e I3 aplicando análisis
de mallas.
V 01
+ 
A 4 Ω 2
V8
+ 
Ω 6
Ω 21
A 1
Ω 4
1I
3I
2I
17. Resolver el problema 10 mediante análisis de mallas.
18. Encontrar en valor de la resistencia R en el circuito de
la figura. ¿Qué método es más conveniente usar: análisis
de nudos o de mallas?.
R
Ω 2
V 61 + − 
V 81
+ 
Ω 2 V 16 0 =V
+ 
− 
A 2
19. Calcular V0 en el circuito de la figura utilizando la
técnica de análisis (nudos o mallas) que resulte más
eficiente. Justifica la elección.
Ω 5Ω 10
Ω 2
0 V+ − 
Ω 4
A 2
A 403 V
3
Soluciones:
1.
µ
1
R1
+
1
R2
¶
VA −
1
R1
VB = IS
1
R1
VA −
µ
1
R1
+
1
R3
¶
VB = 0
2. I1 = 4 A; I2 = 2 A; I3 = 1 A; I4 = 2 A
3.
µ
1
R1
+
1
R2
¶
VA −
1
R1
VB −
1
R2
VC = IS1
− 1
R1
VA +
µ
1
R1
+
1
R3
¶
VB = IS2
− 1
R2
VA +
µ
1
R2
+
1
R4
¶
Vc = −IS2
4. pS1 = −732× 10−6 W; pS2 = −456× 10−6 W;
p12Ω = 7,68× 10−6 W
5. V0 = 18,857 V;
p1 = 293,9 W; p2 = 238,9 W; p3 = 177,79 W;
pS1 = −617,15 W; pS2 = −92,57 W
6. V0 = 20 V
7. VA = 10 V; VB = VC = 20 V
8. VA = 2 V; VB = 12 V;VC = −8 V
9. VA = 18,858 V; VB = 6,286 V;VC = 13 V
10. V0 = −1344 V; I0 = −5,6 A
11. V0 = 5,09 V; I0 = −0,3 A
12. V0 = 8,727 V
13. i0 = 1,188 A
14. i1 = 0,48 A; i2 = 0,4 A; i3 = 0,44 A
15. V0 = 20 V
16. I1 = −1 A; I2 = 0 A; I3 = 2 A
17.
18. R = 8 Ω
19. V0 = −12 V
4