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Trabajo Práctico N°4 - Datos: - Objetivo: Determinar la proporción |v2|/|v1| del circuito utilizando análisis de mallas, fasores y la regla de los puntos. - Resolución: Realizo el circuito equivalente en el dominio de la frecuencia: Determino el signo de M usando la regla de los puntos, como veo que las dos corrientes “entran”, entonces, el signo de M será el mismo que el de L, en este caso M será positiva. Para calcular los fasores de corriente utilizo la Ley de voltajes de Kirchhoff, y realizo un análisis de mallas: MALLA 1 -V1 + 2I1 + jω2*10-3I1 + jω0,5*10-3I2 = 0 2I1 + j.1000.2*10-3I1 + j.1000.0,5*10-3I2 = V1 2I1 + 2jI1 + 0,5jI2 = 100 (2 + 2j)I1 + 0,5jI2 = 100 [V] MALLA 2 jω20*10-3I2 + 40I2 + jω0,5*10-3I1 = 0 j.1000.20*10-3I2 + 40I2 + j.1000.0,5*10-3I1 = 0 20jI2 + 40I2 + 0,5jI1 = 0 0,5jI1 + (40 + 20j)I2 = 0 [V] Sistema de ecuaciones y notación matricial: • (2 + 2j)I1 + 0,5jI2 = 100 [V] • 0,5jI1 + (40 + 20j)I2 = 0 [V] (2 + 2j) 0,5j I1 = 100 0,5j (40 + 20j) I2 0 Δ = (2 + 2j).(40 + 20j)-(0,5j.0,5j) Δ = (80 + 40j + 80j -40)-(-0,25) Δ = 40,25 + 120j = 126,570386 71,457688° ΔI1 = 100.(40 + 20j)- 0.(0,5j) ΔI1 = 4000 + 2000j = 4472,135955 26,565051° ΔI2 = (2 + 2j).0 – (o,5j.100) ΔI2 = -50j = 50 -90° ΔI2 / Δ = 50 -90° / 126,570386 71,457688° I2 = 0,395037 -161,457688° [A] - Cálculos auxiliares para conversiones a polar: • Módulo de Δ = 40,252 + 1202 = 126,570386 Ángulo = arctg(120/40,25) = 71,457688° • Módulo de ΔI1 = 40002 + 20002 = 4472,135955 Ángulo = arctg(2000/4000) = 26,565051° • Módulo de ΔI2 = (-50)2 = 50 Ángulo = -90° (eje negativo de los imaginarios) - Teniendo el valor del fasor de corriente I2 calculo v2 usando la Ley de Ohm , uso la impedancia de 40Ω: V2 = I2 . 40Ω V2 = 0,395037 -161,457688° . 40 0° V2 = 15,80148 -161,457688° [V] - Teniendo el valor del fasor de tensión V2 puedo calcular la proporción |V2|/|V1| : |V2|/|V1| = 15,80148 / 100 |V2|/|V1| = 0,1580148 Observo que el circuito de acoplamiento reduce la tensión de entrada V1 0,1580148 veces.
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