Aula Virtual Análisis de Circuitos D.C. – Facultad Tecnológica ‐ Universidad Distrital Francisco José de Caldas. Trabajo de Grado Tecnología en Electricidad. Estevez, Gallego, Pérez. Marzo 2012 http://www.udistrital.edu.co/wpmu/gispud/ 1.3 DIFERENCIA DE POTENCIAL Ejercicio 3. Diferencia de potencial. Determinar analítica y gráficamente: la corriente en función del tiempo . la carga en función del tiempo . la potenciaen función del tiempo . la energía en función del tiempo . G ww I S w.u PU dist D rita l.ed u.co a) b) c) d) Que circula a través del elemento. En el intervalo de 0 ≤ t ≤ 7.5 [ms],a partir del circuito. Tenga en cuenta que este elemento no tiene la propiedad de almacenar carga. Circuito 1. Circuito eléctrico. Gráfica 9. Tensión eléctrica en función del tiempo . Los intervalos y el comportamiento de la tensión, se muestra a continuación: Grupo de Investigación en Sistemas de Potencia de la Universidad Distrital 38 Análisis de Circuitos I 1609 Tecnología en Electricidad– Facultad Tecnológica‐ Universidad Distrital Aula Virtual Análisis de Circuitos D.C. – Facultad Tecnológica ‐ Universidad Distrital Francisco José de Caldas. Trabajo de Grado Tecnología en Electricidad. Estevez, Gallego, Pérez. Marzo 2012 http://www.udistrital.edu.co/wpmu/gispud/ 1) 0 2) 2,5 3) 5 2.5 5 5 7.5 0 5 G ww I S w.u PU dist D rita l.ed u.co a) la corriente en función del tiempo : 1. Para determinar la corriente que circula por el elemento aplicamos: ley de ohm 1.1 = 5*10 ó5 0 en el intervalo 2.5 =0 1.2 en el intervalo 2.5 en el intervalo 5 5 1.3 7.5 = 5*10 ó5 Gráfica 10. Corriente eléctrica en función del tiempo . b) Para determinar carga es necesario conocer no almacena energía es correcto afirmar que 0 , como el elemento 0 1. Para el primer intervalo: 1.1 resolviendo con corriente en [mA]: Grupo de Investigación en Sistemas de Potencia de la Universidad Distrital 39 Análisis de Circuitos I 1609 Tecnología en Electricidad– Facultad Tecnológica‐ Universidad Distrital Aula Virtual Análisis de Circuitos D.C. – Facultad Tecnológica ‐ Universidad Distrital Francisco José de Caldas. Trabajo de Grado Tecnología en Electricidad. Estevez, Gallego, Pérez. Marzo 2012 http://www.udistrital.edu.co/wpmu/gispud/ 5 5 5 0 | 0 0 2.5 G ww I S w.u PU dist D rita l.ed u.co 5 5 10 1.1.1Resolviendo manteniendo las unidades fundamentales: 5 10 5 5 10 5 10 5 10 0 5 10 | 0 0 2.5 1.2 Para determinar el comportamiento de la carga primero se determina la condición inicial . , 10 5 10 2,5 10 12,5 , en el segundo intervalo =12,5 μ 10 . . 12,5 μ 0 , 12,5 10 12,5 μ 2.5 ó 2. Para determinar el comportamiento de la carga se debe calcular la condición inicial 12,5 μ 12,5 μ 12,5 10 5 5 10 10 | , para el tercer intervalo ó12,5 μ 12,5 5 10 5 10 12,5 10 5 5 10 5 12,5 10 Grupo de Investigación en Sistemas de Potencia de la Universidad Distrital 40 Análisis de Circuitos I 1609 Tecnología en Electricidad– Facultad Tecnológica‐ Universidad Distrital Aula Virtual Análisis de Circuitos D.C. – Facultad Tecnológica ‐ Universidad Distrital Francisco José de Caldas. Trabajo de Grado Tecnología en Electricidad. Estevez, Gallego, Pérez. Marzo 2012 http://www.udistrital.edu.co/wpmu/gispud/ 5 5 25 10 10 12,5 7.5 . G ww I S w.u PU dist D rita l.ed u.co Gráfica 11. Carga eléctrica en función del tiempo 5 12,5 10 • Para determinar la corriente El comportamiento lineal de la carga , en los intervalos 1 y 3, implica que se puede obtener el valor de la corriente en esos intervalos, calculando la pendiente de la recta. Ejemplo 1: Ejemplo 2: . 5 . . . Los valores de la pendiente de la gráfica de carga corriente , en el respectivo intervalo de tiempo. 5 , corresponde a la c) Para determinar la potencia consumida por el elemento asumimos convención pasiva de signos. Grupo de Investigación en Sistemas de Potencia de la Universidad Distrital 41 Análisis de Circuitos I 1609 Tecnología en Electricidad– Facultad Tecnológica‐ Universidad Distrital Aula Virtual Análisis de Circuitos D.C. – Facultad Tecnológica ‐ Universidad Distrital Francisco José de Caldas. Trabajo de Grado Tecnología en Electricidad. Estevez, Gallego, Pérez. Marzo 2012 http://www.udistrital.edu.co/wpmu/gispud/ G ww I S w.u PU dist D rita l.ed u.co Circuito 2. Circuito eléctrico convención pasiva de signos. Y así aplicar, 1) 2) 3) 5 0 5 5 0 5 25 10 0 2.5 25 10 Gráfica 12. Potencia eléctrica en función del tiempo ó 25 0 2.5 5 7.5 5 ó 25 . d) la energía en función del tiempo . , es correcto afirmar 1. Para determinar energía es necesario conocer que 0 ya que el elemento no almacena energía. 1.1 Aplicando la anterior ecuación en el primer intervalo = 25 0 10 = 25 25 10 25 10 10 25 10 ó 25 0 | 0 2.5 Grupo de Investigación en Sistemas de Potencia de la Universidad Distrital 42 Análisis de Circuitos I 1609 Tecnología en Electricidad– Facultad Tecnológica‐ Universidad Distrital Aula Virtual Análisis de Circuitos D.C. – Facultad Tecnológica ‐ Universidad Distrital Francisco José de Caldas. Trabajo de Grado Tecnología en Electricidad. Estevez, Gallego, Pérez. Marzo 2012 http://www.udistrital.edu.co/wpmu/gispud/ 2. Para determinar el comportamiento de la energía intervalo se debe calcular la condición inicial . , para el segundo 25 10 25 10 . 2.5 10 ó 62,5 10 62,5 G ww I S w.u PU dist D rita l.ed u.co . 0 62,5 10 , ó 62,5 62,5 10 2.5 5 2.2 Para determinar el comportamiento de la energía intervalo se debe calcular la condición inicial . 62,5 10 Manejo unidades 62,5 10 25 = , para el tercer de 62,5 10 10 = 25 | 10 62,5 10 25 10 25 10 5 62,5 10 25 10 62,5 10 62,5 10 125 10 25 10 5 7.5 ó 25 62,5 5 7.5 Grupo de Investigación en Sistemas de Potencia de la Universidad Distrital 43 Análisis de Circuitos I 1609 Tecnología en Electricidad– Facultad Tecnológica‐ Universidad Distrital Aula Virtual Análisis de Circuitos D.C. – Facultad Tecnológica ‐ Universidad Distrital Francisco José de Caldas. Trabajo de Grado Tecnología en Electricidad. Estevez, Gallego, Pérez. Marzo 2012 http://www.udistrital.edu.co/wpmu/gispud/ . G ww I S w.u PU dist D rita l.ed u.co Gráfica 13.Energía eléctrica en función del tiempo • El comportamiento lineal de la energía , en los intervalos 1 y 3, implica que se puede obtener el valor de la potencia consumida en esos intervalos, calculando la pendiente de la recta. Ejemplo 1: Ejemplo 2: . 25 . . . 25 Observando la gráfica de potencia estos puntos calculados coinciden con el valor de la misma. Grupo de Investigación en Sistemas de Potencia de la Universidad Distrital 44 Análisis de Circuitos I 1609 Tecnología en Electricidad– Facultad Tecnológica‐ Universidad Distrital