Fase1 Jehison

ANALISÍS DE CIRCUITOS - 243003
Fase 1 – Explicación de circuitos a través de métodos de reducción.
JEHISON EDGARDO BUITRAGO RAMIREZ
SANDRA ISABEL VARGAS
Universidad Nacional Abierta y a Distancia
Ciudad
2023
Objetivos
1. El objetivo general del informe es adquirir conocimientos fundamentales sobre los

circuitos eléctricos, aplicar métodos de resolución de circuitos mediante reducción, ley de
Ohm y ley de Kirchhoff, simular el circuito resuelto utilizando el software Multisim y
comparar los resultados teóricos y simulados, registrando el error relativo entre ellos en
una tabla.
2. Definir los conceptos básicos de los circuitos eléctricos, como corriente, voltaje,
resistencia, inductor, capacitor, fuentes AC y DC, circuito serie y circuito paralelo.
3. Aplicar la reducción de circuitos para simplificar y resolver un circuito eléctrico dado,
utilizando las leyes de Ohm y de Kirchhoff.
4. Utilizar el software Multisim para simular el circuito eléctrico resuelto y obtener resultados
prácticos de corrientes y voltajes en diferentes puntos del circuito.
5. Registrar los resultados teóricos y simulados en una tabla comparativa, incluyendo el
cálculo del error relativo entre los valores teóricos y simulados para evaluar la precisión de
la simulación.
Solución:
1. Corriente: La corriente eléctrica es el flujo de carga eléctrica que circula a través de un

conductor. Se representa mediante el símbolo "I" y se mide en amperios (A). La corriente
eléctrica es el movimiento ordenado de electrones en un circuito cerrado, y su intensidad
se determina por la cantidad de carga que pasa por un punto en un intervalo de tiempo
dado.
Figura 1. Corriente
Referencia bibliográfica:
Mishra, S. (2016). Fundamentals of Electrical and Electronics Engineering. PHI Learning Pvt.
Ltd.
Voltaje: El voltaje, también conocido como diferencia de potencial, es la fuerza o presión

eléctrica que impulsa a los electrones a través de un circuito. Se representa mediante el
símbolo "V" y se mide en voltios (V). El voltaje es la energía eléctrica por unidad de carga y
es responsable de la circulación de la corriente eléctrica en un circuito.
Figura 2. Voltaje
Gupta, J. B. (2014). Fundamentals of Electric Circuits. PHI Learning Pvt. Ltd.
Potencia: La potencia eléctrica es la cantidad de energía eléctrica consumida o

suministrada por un dispositivo eléctrico en un tiempo determinado. Se representa
mediante el símbolo "P" y se mide en vatios (W). La potencia eléctrica se calcula
multiplicando el voltaje por la corriente, y representa la tasa a la cual se realiza el trabajo
eléctrico.
Figura 3. Potencia
Alexander, C. K., & Sadiku, M. N. (2017). Fundamentals of Electric Circuits. McGraw-Hill
Education.
Energía: La energía eléctrica es la capacidad de realizar trabajo mediante el movimiento de

cargas eléctricas. Se expresa en joules (J) y es el resultado de la potencia eléctrica
consumida o suministrada durante un intervalo de tiempo. La energía eléctrica es
fundamental en los sistemas eléctricos para el funcionamiento de dispositivos y la
transmisión de energía.
Figura 4. Energía
Chapman, S. J. (2014). Electric Machinery Fundamentals. McGraw-Hill Education.
Resistencia: La resistencia eléctrica es la oposición al flujo de corriente en un circuito. Se

representa mediante el símbolo "R" y se mide en ohmios (Ω). La resistencia limita la
cantidad de corriente que puede fluir a través de un conductor y se determina por las
propiedades del material y la geometría del componente.
Figura 5. Resistencia
Nilsson, J. W., & Riedel, S. A. (2015). Electric Circuits. Pearson.
Inductor: Un inductor es un componente pasivo que almacena energía en forma de campo

magnético cuando una corriente eléctrica lo atraviesa. Se utiliza para oponerse a los
cambios en la corriente. La unidad de medida de un inductor es el henrio (H).
Figura 6. Inductor
Dorf, R. C., & Svoboda, J. A. (2017). Introduction to Electric Circuits. Wiley.
Capacitor: Un capacitor es un componente pasivo que almacena energía en forma de

campo eléctrico. Está compuesto por dos placas conductoras separadas por un material
aislante. El capacitor se utiliza para almacenar carga eléctrica y liberarla cuando es
necesario. La unidad de medida de un capacitor es el faradio (F).
Figura 7. Capacitor
Sadiku, M. N. (2015). Elements of Electromagnetics. Oxford University Press.
Ley de Ohm: La ley de Ohm establece que la corriente que fluye a través de un conductor
es directamente proporcional al voltaje aplicado e inversamente proporcional a la
resistencia del conductor. Se expresa mediante la fórmula V = I * R, donde V es el voltaje, I
es la corriente y R es la resistencia.
Figura 8. Ley de ohm
Hayt, W. H., Kemmerly, J. E., & Durbin, S. M. (2017). Engineering Circuit Analysis. McGraw-
Hill Education.
Fuentes AC y DC: Las fuentes de corriente alterna (AC, por sus siglas en inglés) generan una
corriente eléctrica que cambia su dirección y magnitud de forma periódica en el tiempo. La
corriente alterna es ampliamente utilizada para la transmisión y distribución de energía
eléctrica. Las fuentes de corriente continua (DC, por sus siglas en inglés) generan una
corriente eléctrica que fluye en una dirección constante y no cambia su polaridad.
Figura 9. Fuentes AC y DC
Nilsson, J. W., & Riedel, S. A. (2015). Electric Circuits. Pearson.
Circuito serie: Un circuito serie es aquel en el que los componentes eléctricos están
conectados uno tras otro, de modo que la corriente que fluye a través de todos los
componentes es la misma. La tensión total del circuito se divide entre los componentes. Si
se interrumpe el circuito en un punto, no circulará corriente en todo el circuito.
Figura 10. Circuito en serie
Chapman, S. J. (2014). Electric Machinery Fundamentals. McGraw-Hill Education.
Circuito paralelo: Un circuito paralelo es aquel en el que los componentes eléctricos están
conectados en ramas paralelas, de modo que la tensión en todos los componentes es la
misma, pero la corriente se divide entre ellos. Si se interrumpe el circuito en un punto, la
corriente seguirá fluyendo a través de las otras ramas del circuito.
Figura 11. Circuito en paralelo
Mishra, S. (2016). Fundamentals of Electrical and Electronics Engineering. PHI Learning Pvt.
Ltd.
2. Estudiante 5: R1=330[Ω], R2=390[Ω], R3=150[Ω], R4=180[Ω], R5=220[Ω], R6=270[Ω].
Figura 12. Circuito para desarrollar.
Primero hallaremos la resistencia equivalente del circuito:
Req 1=R 5+ R 6=220+270=490 [Ω]

R 4∗Req 1 180∗490
Req 2= = =131[Ω]
R 4+ Req1 180+ 490
Req 3=R 3+ Req 2=150+131=281[Ω]
R 2∗Req 3 390∗281
Req 4= = =163 [Ω ]
R 2+ Req3 390+281
ℜq=R 1+ Req 4=330+163=493 [Ω ]
Con la resistencia total del circuito podemos calcular la corriente total:
Vt 12
¿= = =24 ,3 1[mA ]
R eq 493
Ahora, calcularemos las corrientes mediante el método de las mallas:
Figura 13. Circuito con mallas señaladas.
i1 :−12+ R 1∗I 1+ R 2∗( I 1−I 2 )=0 → i1=24.31 [mA ]

i2 : R 2∗( I 2−I 1 )+ R 3∗I 2+ R 4∗( I 2−I 3 )=0 → i2=14.11[mA ]
i3 : R 4∗( I 3−I 2 ) + R 5∗I 3+ R 6∗I 3=0 → i3=3.79[mA ]
Al conocer todas las corrientes que existen en el circuito podemos calcular la corriente que pasa
por cada elemento:
R 1:i 1=24 ,31 [mA ]

R 2: i1−i 2=10 , 2[mA ]
R 3 :i2=14 , 11[mA ]
R 4 : i2−i 3=10 , 32[mA ]
R 5 :i3=3 ,79 [mA ]
R 6 :i3=3 , 79[mA ]
Al conocer todas las corrientes que existen en cada componente del circuito podemos calcular el
voltaje que pasa por cada elemento:
R 1: I 1∗R 1=24 , 31[mA ]∗330=8 [V ]

R 2: ( I 1−I 2 )∗R 2=10 , 2 [ mA ]∗390=3 , 9[V ]
R 3 : I 2∗R 3=14 , 11 [ mA ]∗150=2 ,11[V ]
R 4 : ( I 2−I 3 )∗R 4=10 , 32 [ mA ]∗180=1 ,85 [V ]
R 5 : I 3∗R 5=3 , 79 [ mA ]∗220=0 , 83[V ]
R 6 : I 3∗R 6=3 ,79 [ mA ]∗270=1[V ]
Con la corriente y voltaje total del circuito procedemos a calcular la potencia total de este:
−3
Pt =V t∗¿=12∗24 , 3 1∗10 =0 , 29[W ]
Finalmente, con los voltajes y las Corrientes en cada elemento Podemos calcular la potencia
consumida por cada uno de ellos y comprobar si la suma da la potencia total:
R 1: I 1∗VR 1=24 ,3 [mA ]∗8=0 , 19[W ]

R 2: ( I 1−I 2 )∗VR 2=10 , 2 [ mA ]∗3 , 9=0 ,03 [W ]
R 3 : I 2∗VR3=14 , 1 [ mA ]∗2 ,1=0 , 02[W ]
R 4 : ( I 2−I 3 )∗VR 4=10 , 4 [ mA ]∗1 , 8=0 ,01 [W ]
R 5 : I 3∗VR5=3 , 7 [ mA ]∗0 , 8=0,002[W ]
R 6 : I 3∗VR 6=3 , 7 [ mA ]∗0 , 99=0,003 [W ]
Procedemos a simular el circuito para corroborar los resultados teóricos:
Figura 14. Simulación con corrientes medidas.
Figura 15. Simulación con voltajes medidos.
Tabla de datos solicitados:
Elemento Voltaje Voltaje Error Corriente Corriente Error Potencia

teórico simulado relativo % teórica simulada relativo %
(Teórico- (Teórico-
simulado) simulado)
R1= 330 8 [V ] 8 , 02[V ] 0 , 25 % 24 ,3 [mA ] 24 ,31[mA ] 0 , 04 % 0 , 19[W ]
R2= 390 3 , 9[V ] 3 , 97 [V ] 1 ,79 % 10 , 2[mA ] 10 , 19[mA ] 0 , 09 % 0 , 03[W ]
R3= 150 2 , 1[V ] 2 , 11[V ] 0 , 47 % 14 , 1[mA ] 14 , 11[mA ] 0 , 07 % 0 , 02[W ]
R4= 180 1 , 8[V ] 1 , 85[V ] 2 , 77 % 10 , 4 [mA ] 10 , 32[mA ] 0 , 76 % 0,019 [W ]
R5= 220 0 , 8[V ] 0 , 83[V ] 3 , 75 % 3 , 7[mA ] 3 , 79[mA ] 2 , 43 % 0,002[W ]
R6= 270 0 , 99[V ] 1 , 02[V ] 3 , 03 % 3 , 7[mA ] 3 , 79[mA ] 2 , 43 % 0,003 [W ]
Valores totales
Corriente total: 24 ,3 [mA ]
Potencia total: 0 , 29[W ]
Conclusiones
La comprensión de los conceptos fundamentales de los circuitos eléctricos, como corriente,

voltaje, resistencia, inductor, capacitor, fuentes AC y DC, circuito serie y circuito paralelo, es
esencial para el análisis y resolución efectiva de circuitos eléctricos.
La aplicación de métodos de resolución de circuitos, como la reducción, la ley de Ohm y la ley de

Kirchhoff, resulta efectiva para simplificar y resolver circuitos eléctricos complejos, permitiendo
calcular corrientes y voltajes en diferentes puntos del circuito de manera precisa.
La simulación del circuito resuelto utilizando herramientas como el software Multisim proporciona
una representación práctica y visual del comportamiento del circuito, permitiendo validar los
resultados teóricos y facilitando el análisis de los valores de corriente y voltaje en componentes
específicos.
La comparación entre los resultados teóricos y los simulados revela la existencia de un error
relativo, que puede ser atribuido a las limitaciones del modelo teórico utilizado o a las
aproximaciones y tolerancias en la simulación. Estos errores relativos deben tenerse en cuenta al
evaluar la precisión y confiabilidad de los resultados obtenidos mediante la simulación.
Referencias bibliográficas:
Sedra, A. S., & Smith, K. C. (2016). Microelectronic circuits: Theory and applications (7th ed.).
Oxford University Press.
Hayt, W. H., & Kemmerly, J. E. (2018). Engineering circuit analysis (9th ed.). McGraw-Hill Education.
Alexander, C. K., & Sadiku, M. N. O. (2017). Fundamentals of electric circuits (6th ed.). McGraw-Hill
Education.
Boylestad, R. L., & Nashelsky, L. (2018). Electronic devices and circuit theory (11th ed.). Pearson
Education.
Kuo, F. F., & Golnaraghi, F. (2017). Automatic control systems (10th ed.). Wiley.

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ANALISÍS DE CIRCUITOS - 243003

Fase 1 – Explicación de circuitos a través de métodos de reducción.

JEHISON EDGARDO BUITRAGO RAMIREZ

SANDRA ISABEL VARGAS

Universidad Nacional Abierta y a Distancia

1. El objetivo general del informe es adquirir conocimientos fundamentales sobre los

1. Corriente: La corriente eléctrica es el flujo de carga eléctrica que circula a través de un

Voltaje: El voltaje, también conocido como diferencia de potencial, es la fuerza o presión

Potencia: La potencia eléctrica es la cantidad de energía eléctrica consumida o

Energía: La energía eléctrica es la capacidad de realizar trabajo mediante el movimiento de

Resistencia: La resistencia eléctrica es la oposición al flujo de corriente en un circuito. Se

Inductor: Un inductor es un componente pasivo que almacena energía en forma de campo

Capacitor: Un capacitor es un componente pasivo que almacena energía en forma de

Figura 8. Ley de ohm

Figura 10. Circuito en serie

Figura 11. Circuito en paralelo

Figura 12. Circuito para desarrollar.

Primero hallaremos la resistencia equivalente del circuito:

Req 1=R 5+ R 6=220+270=490 [Ω]

Figura 13. Circuito con mallas señaladas.

i1 :−12+ R 1∗I 1+ R 2∗( I 1−I 2 )=0 → i1=24.31 [mA ]

R 1:i 1=24 ,31 [mA ]

R 1: I 1∗R 1=24 , 31[mA ]∗330=8 [V ]

R 1: I 1∗VR 1=24 ,3 [mA ]∗8=0 , 19[W ]

Figura 15. Simulación con voltajes medidos.

Tabla de datos solicitados:

Elemento Voltaje Voltaje Error Corriente Corriente Error Potencia

La comprensión de los conceptos fundamentales de los circuitos eléctricos, como corriente,

La aplicación de métodos de resolución de circuitos, como la reducción, la ley de Ohm y la ley de

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