Problema 31-1 Fuente:
Problema desarrollado por el autor del sitio.
En la Figura 31-1.1, determine los parámetros "Z".
Figura 31-1.1
Solución del Problema 31-1
Los parámetros Z están dados por las siguientes ecuaciones:
E1 = Z11 I1 + Z12 I2
E2 = Z21 I1 + Z22 I2
Calculamos Z11 cuando haciemos I2 = 0. Por lo tanto, si no hay corriente que fluye a la salida del cuadripolo, entonces Z11 será la asociación serie-paralela de las resistencias que componen el circuito, es decir:
De la misma manera haremos para calcular Z22, porque en este caso, debemos tener
I1 = 0. Entonces, mirando la salida del cuadripolo, calculemos la resistencia que vemos cuando I1 = 0. Luego:
Z22 = ( 6 ( 2 + 4 )) / ( 4 + 2 + 6 ) = 3 ohmios
Ahora calculemos Z12 y Z21. Para calcular Z12
debemos tener I1 = 0 y calcular la relación E1 /I2. Entonces, arbitrar un valor
para E2 y calculando E1 y I2, como en el circuito mostrado en
la Figura 31-1.2, obtenemos:
Figura 31-1.2
Observe que hemos arbitrado un valor conveniente para E2 con un valor igual a 6 voltios. Entonces calculamos fácilmente I2, cuyo valor da como resultado 2 A. A partir del análisis del circuito y los valores encontrados hasta ahora, se puede calcular
E1, y encontrar el valor de 4 voltios (vea la Figura 31-1.2). Luego:
Z12 = E1 /I2 = 4 /2 = 2 ohmios
Para calcularmos Z21 adoptaremos el mismo procedimiento. Para esto, arbitraremos
E1 = 8 voltios. En la Figura 31-1.3 , vemos los valores encontrados.
Figura 31-1.3
Note que tenemos E2 = 6 voltios y I1 = 3 A.
Luego:
Z21 = E2 /I1 = 6 /3 = 2 ohmios
Como podemos percibir Z12 = Z21 y con eso concluimos que el circuito
es PASIVO o RECIPROCAL.