Análisis Nodal de Circuito

O

oscarvalera

Screenshot_20260512_005329_Word.jpg

el circuito ya esta construido con las especificaciones ahora tu rraliza los pasos 2 a 4

flux

Listo: calculé los pasos 2 a 4 con análisis nodal y dejé las tensiones, corrientes y tabla de comparación en el archivo Análisis nodal — Pasos 2 a 4.
Valores principales: VA = 1.184 V, VB = 1.789 V, VC = 0 V; corrientes: I1 = 88.16 mA, I2 = 118.42 mA, I3 = -30.26 mA, I4 = 357.89 mA, I5 = -388.16 mA.
O

oscarvalera

Puedes hacer la simulacion de el circuito que t construi y compararla con loa datos obtenidos en teoria de la imagen?

flux

Sí. La simulación del circuito construido no coincide completamente con la teoría porque en el esquema de Flux la fuente V1 está invertida respecto a la polaridad asumida en el análisis nodal de la imagen; por eso la simulación da VA = −0.132 V y VB = 1.579 V, en vez de VA = 1.184 V y VB = 1.789 V.
Dejé la comparación completa en Comparación: simulación DC vs análisis nodal.
O

oscarvalera

bien eh cambiado algunos datos me gustaria que volvieras a hacer esos mismos calculos con los datos nuevos colocados en el circuito flux

flux

Sí, rehice la simulación y el análisis nodal con los valores actuales de tu circuito en Flux: VA = −5.67655 V, VB = 2.248514 V, VC = 0 V; la simulación coincide con la teoría.
Actualicé la comparación completa en Comparación: simulación DC vs análisis nodal, incluyendo las corrientes I1–I5 y una nota de potencia para R4 y R5.
Revisar ERC
Potencia en resistencias
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Barrido de V1
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Schematic

Layout

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R5
Resistance
15 Ω
V1
V2
R2
Resistance
2000 Ω
R1
Resistance
100 Ω
R3
Resistance
20000 Ω
R4
Resistance
5 Ω
Comparación: simulación DC vs análisis nodal
Actualizado con los datos nuevos del circuito en Flux.
1. Datos leídos del circuito en Flux
Se tomó Net 5 como referencia/tierra, es decir:
  • VC = 0 V
  • R1 = 100 Ω
  • R2 = 2000 Ω
  • R3 = 20000 Ω
  • R4 = 5 Ω
  • R5 = 15 Ω
  • V1 = 6 V
  • V2 = 9 V
Con la orientación actual en Flux:
  • V1 tiene el ánodo conectado a tierra y el cátodo al lado izquierdo de R1, por lo que ese nodo queda en −6 V.
  • V2 tiene el cátodo conectado a tierra y el ánodo al lado derecho de R5, por lo que ese nodo queda en +9 V.
2. Ecuaciones de análisis nodal
Nodo A:
VA−(−6)100+VA2000+VA−VB20000=0\frac{V_A - (-6)}{100} + \frac{V_A}{2000} + \frac{V_A - V_B}{20000} = 0
Nodo B:
VB−VA20000+VB5+VB−915=0\frac{V_B - V_A}{20000} + \frac{V_B}{5} + \frac{V_B - 9}{15} = 0
Resolviendo:
VA=−5.67655 VV_A = -5.67655\text{ V}
VB=2.248514 VV_B = 2.248514\text{ V}
VC=0 VV_C = 0\text{ V}
3. Corrientes teóricas
Direcciones usadas, iguales a las flechas de referencia del ejercicio:
  • I1: desde la fuente V1 hacia A por R1.
  • I2: desde A hacia tierra por R2.
  • I3: desde A hacia B por R3.
  • I4: desde B hacia tierra por R4.
  • I5: desde B hacia la fuente V2 por R5.
Cálculos:
I1=−6−VA100=−6−(−5.67655)100=−3.23453 mAI_1 = \frac{-6 - V_A}{100} = \frac{-6 - (-5.67655)}{100} = -3.23453\text{ mA}
I2=VA2000=−2.83827 mAI_2 = \frac{V_A}{2000} = -2.83827\text{ mA}
I3=VA−VB20000=−0.396253 mAI_3 = \frac{V_A - V_B}{20000} = -0.396253\text{ mA}
I4=VB5=449.703 mAI_4 = \frac{V_B}{5} = 449.703\text{ mA}
I5=VB−915=−450.099 mAI_5 = \frac{V_B - 9}{15} = -450.099\text{ mA}
Una corriente negativa significa que la corriente real va en sentido contrario a la flecha de referencia.
4. Resultado de simulación DC
La simulación DC del circuito actual en Flux dio los mismos valores:

Table

MagnitudTeoría nodalSimulación DCDiferencia
VA−5.67655 V−5.67655 V≈ 0
VB2.248514 V2.248514 V≈ 0
VC0 V0 V0
I1−3.23453 mA−3.23453 mA≈ 0
I2−2.83827 mA−2.83827 mA≈ 0
I3−0.396253 mA−0.396253 mA≈ 0
I4449.703 mA449.703 mA≈ 0
I5−450.099 mA−450.099 mA≈ 0
5. Comparación con la teoría de la imagen original
La imagen original usaba otros valores:
  • R1 = 100 Ω
  • R2 = 10 Ω
  • R3 = 20 Ω
  • R4 = 5 Ω
  • R5 = 16 Ω
  • VF1 = 10 V
  • VF2 = 8 V
Tu circuito actual en Flux ya no tiene esos valores; ahora tiene R2 = 2000 Ω, R3 = 20000 Ω, R5 = 15 Ω, V1 = 6 V y V2 = 9 V. Por eso los resultados nuevos son diferentes a los de la imagen original.
Además, la orientación actual de V1 hace que el nodo izquierdo de R1 sea −6 V, no +6 V.
6. Observación importante de potencia
Las corrientes por R4 y R5 son grandes porque son resistencias pequeñas:
  • R4 = 5 Ω conduce aproximadamente 449.7 mA.
  • R5 = 15 Ω conduce aproximadamente 450.1 mA en sentido real desde V2 hacia B.
Potencias aproximadas:
PR4=I42R4≈(0.4497)2(5)=1.01 WP_{R4} = I_4^2 R_4 \approx (0.4497)^2(5) = 1.01\text{ W}
PR5=I52R5≈(0.4501)2(15)=3.04 WP_{R5} = I_5^2 R_5 \approx (0.4501)^2(15) = 3.04\text{ W}
Si este circuito se arma físicamente, R4 y R5 deberían ser resistores de potencia suficiente; resistores pequeños comunes de 1/4 W podrían calentarse o dañarse.

  • 1. Datos leídos del circuito en Flux

  • 2. Ecuaciones de análisis nodal

  • 3. Corrientes teóricas

  • 4. Resultado de simulación DC

  • 5. Comparación con la teoría de la imagen original

  • 6. Observación importante de potencia