Informe Previo 7 Transistor Bipolar Npn C5488

LABORATORIO N°8: TEOREMA DE SUPERPOSICIÓN

I.

INTRODUCCIÓN Teorema de Superposición: El teorema de superposición sólo se puede utilizar en el caso de circuitos eléctricos lineales, es decir circuitos formados únicamente por componentes lineales (en los cuales la amplitud de la corriente que los atraviesa es proporcional a la amplitud de voltaje a sus extremidades). El teorema de superposición ayuda a encontrar:  Valores de voltaje, en una posición de un circuito, que tiene más de una fuente de voltaje. Valores de corriente, en un circuito con más de una fuente de voltaje. Este teorema establece que el efecto que dos o más fuentes tienen sobre una impedancia es igual, a la suma de cada uno de los efectos de cada fuente tomados por separado, sustituyendo todas las fuentes de voltaje restantes por un corto circuito, y todas las fuentes de corriente restantes por un circuito abierto. Por ejemplo, si el voltaje total de un circuito dependiese de dos fuentes de tensión:

Interés del teorema En principio, el teorema de superposición puede utilizarse para calcular circuitos haciendo cálculos parciales, como hemos hecho en el ejemplo precedente. Pero eso no presenta ningún interés práctico porque la aplicación del teorema alarga los cálculos en lugar de simplificarlos. Hay que hacer un cálculo separado por cada fuente de voltaje y de corriente y el hecho de eliminar los otros generadores no simplifica mucho o nada el circuito total. Otros métodos de cálculo son mucho más útiles. El verdadero interés del teorema de superposición es teórico. El teorema justifica métodos de trabajo con circuitos que simplifican verdaderamente los cálculos. Por ejemplo, justifica que se hagan separadamente los cálculos de corriente continua y los cálculos de señales (corriente alterna) en circuitos con Componentes activos (transistores, amplificadores operacionales, etc.). Otro método justificado por el teorema de superposición es el de la descomposición de una señal no sinusoidal en suma de señales sinusoidales (ver descomposición en serie de Fourier). Se reemplaza un generador de voltaje o de corriente por un conjunto (tal vez infinito) de fuentes de voltaje en serie o de fuentes de corriente en

paralelo. Cada una de las fuentes corresponde a una de las frecuencias de la descomposición. Por supuesto no se hará un cálculo separado para cada una de las frecuencias, sino un cálculo único con la frecuencia en forma literal. El resultado final será la suma de los resultados obtenidos remplazando, en el cálculo único, la frecuencia por cada una de las frecuencias de la serie de Fourier. El enorme interés de esto es el de poder utilizar el cálculo con el formalismo de impedancias cuando las señales no son sinusoidales.

II.

MATERIALES:       

III.

Miliamperímetro Voltímetro 02 Fuente de poder Multímetro Digital Resistencias diversas Protoboard Conectores

PROCEDIMIENTO:

Figura 1

Tabla 1 Valor teórico Valor simulado

I5 (mA) 3.12mA 3.12 mA

V5 (V) 6.25 V 6.25 V

Figura 2

Tabla 2 I6 (mA) 7 mA 7 mA

Valor teórico Valor simulado

IV.

ANÁLISIS DE RESULTADOS:

Figura 1 Con el circuito completo Datos Experimentales V5

6.23 v

I5

3.15mA

Solo con la fuente de 15v Datos Experimentales V5 1.204 v I5

V6 (V) 7.567 V 7.567

0.61mA

Solo con la fuente de 10v: Datos Experimentales V5

5.04 v

I5

2.55mA

Figura 2 Con el circuito completo Datos Experimentales V6

7.5 v

I6

6.9mA

Los motivos por el cual existe una pequeña diferencia es debido a la resistencia interna de los instrumentos, por los pequeños errores que uno puede cometer al momento de realizar la medición y porque las resistencias no son exactas. Por ejm para relizar estos dos circuitos usamos resistencias de: 1,952k ohmios

Solo con la fuente de 15v: Datos Experimentales V6

1.38 v

I6

1.87mA

0.984k ohmios 464 ohmios

Solo con la fuente de 10v: Datos Experimentales V6

6.1 v

I6

4.95mA

Los circuitos lineales cumplen la propiedad de superposición. Esto es, en un circuito con varias fuentes (de tensión y/o corriente), la respuesta se puede hallar sumando el resultado del circuito de cada una de las fuentes (independientes) por separado.

V.

CONCLUSIONES:  Se comprueba la efectividad del uso de método de superposición para circuitos con dos o más fuentes.  El uso del teorema de superposición es recomendado para circuitos no muy complejos, dado que se volverá muy engorroso a la hora del calculo  Se le recomienda el uso de aparatos como el miliamperímetro digital el cual ayuda con la toma de medias más rápida, verificar que este aparato tenga un fusible en funcionamiento.  Se le recomienda no trabajar con resistencias muy altas (>5k ) dado que la intensidad le saldrá en una escala muy pequeña.

VI.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS:

https://www.monografias.com/trabajos81/teorema-superposicion/teoremasuperposicion.shtml https://www.coursehero.com/file/p4h9hqs/4-Investigue-aplicaciones-delteorema-de-Superposici%C3%B3n-El-teorema-de/ https://es.wikipedia.org/wiki/Teorema_de_superposici%C3%B3n