Prácticas de circuitos

Linealidad y superposición

La resistencia, la autoinducción y la capacidad son dipolos lineales, así que cumplen las propiedades de linealidad y superposición. Lo comprobamos.

Linealidad y superposición

Montamos el circuito de la figura, usando una fuente de tensión sinusoidal, y como dipolo primero colocaremos una resistencia, después una autoinducción, y por último una capacidad (en el esquema que se muestra conectamos la resistencia, pero el mismo montaje debe repetirse con los otros dos dipolos).
Medimos la intensidad I₁ que aparece al alimentar cada dipolo con un valor V₁ de la tensión (se hará primero con la resistencia, luego con la autoinducción y luego con la capacidad).
Después repetimos la medida de la intensidad I₂ para otro valor de la tensión, V₂.
Por último, medimos la intensidad I₃ para un valor de la tensión $V_{3} = V_{1} + V_{2}$ .

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R E C U E R D A

La propiedad de linealidad queda comprobada cuando se verifica que la relación entre la tensión aplicada al dipolo y la intensidad que circula por él es siempre constante: $\frac{V_{1}}{I_{1}} = \frac{V_{2}}{I_{2}} = \frac{V_{3}}{I_{3}}$

La propiedad de superposición queda comprobada cuando se verifica que al aplicar una tensión $V_{3} = V_{1} + V_{2}$ , la intensidad que se obtiene es $I_{3} = I_{1} + I_{2}$ .

Superposición

Utilizamos la propiedad de superposición para hallar la tensión y la intensidad en la resistencia.

Primero medimos la tensión V de la resistencia R₃ y su intensidad I en este circuito.

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A continuación se modifica el circuito anulando la pila E₂ y colocando en su lugar una resistencia r₂ del mismo valor que la resistencia interna de la pila. Se utiliza para ello la resistencia variable de la mesa. Se miden ahora las nuevas tensión V₁ e intensidad I₁ de la resistencia R₃

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Por último, modificamos el circuito colocando de nuevo la pila E₂, eliminando la pila E₁ y poniendo una resistencia r₁ del mismo valor que la resistencia interna de la pila que hemos quitado. Se miden las nuevas tensión V₂ e intensidad I₂ de la resistencia R₃

R E C U E R D A

La propiedad de superposición para las intensidades de una red resistiva queda comprobada si $I = I_{1} + I_{2}$

De igual forma, la superposición para las tensiones de una red resistiva queda comprobada cuando: $V = V_{1} + V_{2}$

La potencia no es lineal

Sin embargo, la potencia que absorbe una resistencia no es función lineal de la intensidad ni de la tensión.

Es fácil comprobarlo si se hace $P = V I; P_{1} = V_{1} I_{1}; P_{2} = V_{2} I_{2};$ y se ve que $P < P_{1} + P_{2};$ siempre que P₁ y P₂ no sean nulos.

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