Problema 15-9 Fuente:
Problema elaborado por el autor del sitio.
Determine el valor de I que circula entre los puntos a y b en
el circuito
se muestra en la Figura 15-09.1, cuando entre estos puntos se insertan resistencias de valores
igual a 4 , 10 y 25 ohmios. Además, calcule la potencia disipada en cada
resistencia.
Solución del Problema 15-9 -
Método Thévenin/Norton
Del circuito nos damos cuenta de que la fuente de corriente de 5 A está en serie con la resistencia
de 9 ohmios y la fuente de voltaje de 25 voltios. Por lo tanto,
podemos eliminar estos dos últimos componentes ya que están en serie con la fuente
de corriente. Y como sabemos, en este caso, predomina la fuente de corriente. De esta
manera obtenemos ambas fuentes de corriente en paralelo. Por otro lado, la resistencia
de 7 ohmios y la fuente de corriente de 2 A en serie también se pueden
eliminar del circuito ya que están en paralelo con la fuente de voltaje
20 voltios. Entonces obtenemos el circuito simplificado que se muestra
en la Figura 15-09.2.
Por el circuito que se muestra en la figura anterior, I = 0. Logo Ix = 7 + 5 = 12 A.
Con estos datos, calculamos fácilmente el voltaje de circuito abierto en los puntos a-b, que representa el voltaje de Thévenin para este circuito.
Y para determinar Rth, simplemente elimine las fuentes de corriente y
de voltaje. Esto deja la única resistencia del circuito, entonces:
En la Figura 15-09.3, podemos apreciar el equivalente Thévenin del circuito. Nota que entre los puntos a-b se colocó la resistencia R que asumirá los valores del enunciado del problema.
Cuando R = 4 ohmios la corriente I que circulará por el circuito será:
Y la potencia disipada por esta resistencia será:
Cuando R = 10 ohmios la corriente I que circulará por el circuito será:
Y la potencia disipada por esta resistencia será:
Cuando R = 25 ohmios la corriente I que circulará por el circuito será:
Y la potencia disipada por esta resistencia será:
Observe cómo el resultado de este problema está en perfecto acuerdo con el teorema de la máxima transferencia de potencia..
