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Facultad de Ingeniería Departamento de Ingeniería Eléctrica y Electrónica LABORATORIO FUNDAMENTOS DE CIRCUITOS PRACTICA NO. 2 Herramientas de simulación “OrCAD y Matlab” (Sesión 2) Autor Ivonne Castro (il.castro46@uniandes.edu.co) Fecha Versión Febrero 2008 1 Secciones (6,7,8) Mauricio Parra (ma.parra635@uniandes.edu.co) Secciones (2,3,4) Cesar Galarza (cm.galarza2008@uniandes.edu.co) Secciones (1,5,9) OBJETIVOS: Aprender a manipular de forma adecuada las Herramientas de simulación Comparar los resultados teóricos con los prácticos. Aprender a realizar operaciones con matrices, solución de ecuaciones simultáneas y la manipulación de expresiones algebraicas. MATERIALES Y EQUIPOS NECESARIOS o Computador con Matlab. MARCO TEORICO: En sus orígenes MATLAB era un sistema para solucionar sistemas lineales de ecuaciones, por ello también se le dio el nombre de (MATrix LABoratory). MATLAB es una herramienta software de amplia aplicación en las áreas de ingeniería. Esta herramienta permite realizar el análisis de circuitos eléctricos. PROCEDIMIENTO: 1. Realice las siguientes operaciones en Matlab en un archivo .m. Primero introduzca cada una de las matrices y cerciórese que hayan quedado correctamente. 1 2 3 𝐴 = [ 6 5 4] 7 8 9 Facultad de Ingeniería Departamento de Ingeniería Eléctrica y Electrónica 2 3 𝐵 = [ 5 4] 6 7 𝐶=[ 9 8 7 ] 4 5 6 1 𝐷 = [6 9 2 9 2 4] 8 4 Continúe realizando las siguientes operaciones: 𝑌 =𝐴∗𝐵 𝑊 =𝐶∗𝐵 𝑍 = 𝐷+𝐴 𝐸 =𝐷−𝐴 𝐹 =𝐷+3 𝐺 =𝐷∗4 𝐺 = 𝐷/4 𝐵(1) = 𝐴 ∗ 𝑋 Despejar X 2. Con el circuito de la Fig 1, y las ecuaciones lineales del mismo, determine los valores de corriente (i e 𝑖2 ) y el voltaje 𝑉2 , utilizando MATLAB. Figura 1. Circuito con fuente dependiente de tensión [2] 𝑽𝟐 = −𝟑𝑽𝟐 + 𝟏𝟐𝒊𝟏 𝒊 = 𝒊𝟏 + 𝑽𝟐 𝟔 𝟐𝟕 = 𝟒𝒊 + 𝑽𝟐 Nota: No olvide colocar las ecuaciones en forma de matrices correctamente, para obtener los valores adecuados. Facultad de Ingeniería Departamento de Ingeniería Eléctrica y Electrónica 3. Determine los valores de las corrientes, potencia consumida y caídas de tensión de cada uno de los elementos del circuito de la fig. 2 utilizando MATLAB. Figura 2. Circuito con fuente independiente de tensión Nota: No olvide realizar el análisis del circuito previamente, con el fin de obtener las ecuaciones lineales que caracterizan al circuito. 4. Calcule el determinante de la siguiente matriz e investigue ¿Qué es el determinante de una matriz? 1 7 𝐴= 6 9 [3 2 8 4 5 8 3 0 2 3 9 8 3 1 6 5 9 2 3 2 1] 5. Grafiqué en MATLAB la resistencia equivalente del circuito mostrado en la fig 3, los voltajes y corrientes de cada uno de los componentes (Gráficas individuales de voltaje y corriente). Figura 3. Circuito con fuente alterna Facultad de Ingeniería Departamento de Ingeniería Eléctrica y Electrónica INFORME: El informe debe ser entregado en formato IEEE. Para el informe: Objetivos, introducción, marco teórico, procedimiento, resultados, análisis de resultados, conclusiones y bibliografía. Consigne los datos obtenidos a lo largo del procedimiento, presentándolos de manera adecuada. Los datos deberán estar comentados y analizados. Realice las gráficas necesarias y explíquelas. Conclusiones. Calificación: 60% Informe 40% Trabajo en el laboratorio REFERENCIAS: [1] NILSON JAMES, Circuitos Eléctricos. Sexta Edición. Prentice Hall. [2] CARLSON BRUCE A, Teoría de Circuitos. Thomson. [3] DORF-SVOBODA, Circuitos Eléctricos. Quinta Edición. Alfa Omega.