¿Cómo decido qué método usar en el análisis de circuitos?

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Soy un estudiante de ingeniería eléctrica, y el análisis de circuitos puede ser realmente confuso para mí. Entiendo los conceptos de resolver circuitos, pero no sé cuándo usar qué método. ¿Existen reglas simples para elegir qué método debo usar para resolver circuitos? ¿Análisis de voltaje de nodo? ¿Superposición? ¿Análisis de malla? ¿Solo usa el sistema de ecuaciones lineales reducidas (o como se llame en inglés)?

¿Debería calcular cuántas ecuaciones tomará cada método y elegir la que tenga menos ecuaciones?

Además, ¿cómo sé si debo usar el generador de Thevenin's / Norton para sustituir una red?

Tenga en cuenta que esto no es realmente para fines prácticos, estoy estudiando para un examen, pero todas las tareas en mi libro de texto están clasificadas por métodos, así que sé cuál usar. Sin embargo, en el examen esa información no se da a los estudiantes.

Gracias.

    
pregunta Radiant

1 respuesta

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Básicamente, hay pocas cosas diferentes aquí que aparecen agrupadas en tu mente y que pueden verse mejor por separado.

Primero tiene los métodos clásicos para resolver circuitos, como los análisis de malla, los análisis de voltaje de nodo, el sistema de ecuaciones completas, el sistema de ecuaciones reducidas y tal vez algunos más lo olvidé.

Primero, el sistema de ecuaciones completo no tiene excusa para ser usado, así que no lo uses. El sistema de ecuaciones reducidas solo se debe usar para circuitos muy simples en los que la preparación para usar uno de los otros dos sistemas llevaría más trabajo que resolver el circuito utilizando un sistema reducido. Después de algo de práctica, debería poder determinar cuánto trabajo necesitará para resolver el circuito usando cada sistema (así que intente usar los 3 sistemas en algunos problemas, solo para poder comparar cuánto trabajo requiere cada uno).

A continuación, debe tener un buen conocimiento teórico de cómo funciona cada sistema. El circuito puede ser tal que algún sistema no se pueda usar fácilmente con él. También debe tener en cuenta los casos especiales en los que los análisis de malla y los análisis nodales son especialmente útiles. Por ejemplo, en los análisis de malla, si tienes muchas fuentes de corriente constante, obtienes muchas ecuaciones triviales para las corrientes de malla. Lo mismo con los análisis nodales y las fuentes de voltaje. Básicamente, debe calcular cuántas ecuaciones obtendrá con cada una y elegir una con la menor cantidad de ecuaciones, ¡pero tenga en cuenta los casos especiales de la fuente de corriente y las fuentes de voltaje al calcular el número de ecuaciones!

Después de eso, tienes los teoremas que usas. Yo diría que primero debería ver si se pueden aplicar teoremas a un circuito y solo después de aplicarlos, intente resolverlos utilizando los sistemas. Por ejemplo, debe usar Norton / Thevenin cuando tenga un circuito grande en el que cambie uno por pocos elementos. Por ejemplo, usted tiene un circuito con un reóstato y necesita calcular la corriente a través de él en varias configuraciones. En este caso, simplemente reemplace el resto del circuito con el generador de Thevenin, ya que no cambia. En el caso del teorema de superposición, es útil en los casos en los que tiene fuentes que se activan y desactivan, y debe calcular sus efectos en alguna parte del circuito. Lo mismo ocurre con otros teoremas, como la bisección (donde tienes un circuito simétrico, por lo que solo necesitas resolver la mitad) o la compensación (que es útil cuando tienes fuentes cuyos valores cambian).

Entonces, para los teoremas, la idea general es encontrar casos de uso donde cada uno de ellos realmente permita que el circuito se simplifique. Entonces, cuando tenga un problema, pregúntese: "¿Cómo voy a resolver esto utilizando el método X?" pero "¿Por qué voy a resolver esto usando el método X?". Esto debería funcionar incluso en problemas en los libros de texto donde están divididos por áreas. Entonces, como dije antes, intente resolver un problema usando varios métodos diferentes. Vea cuáles se pueden aplicar al problema, cuáles no se pueden aplicar al problema, pregúntese por qué para cada uno y luego observe qué método es el más óptimo (en el sentido de que se necesita el menor número de ecuaciones). resuelva o que obtenga un número significativo de ecuaciones simples) y trate de entender por qué el método más óptimo es el método más óptimo. De esta manera, verás cuándo es contraproducente aplicar un teorema, cuando no ganas nada al aplicar un teorema y cuando aplicar un teorema realmente ayuda. La misma historia se aplica también a los análisis de sistemas reducidos, nodales y de malla.

    
respondido por el AndrejaKo

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