27-05-2015, 01:16
SalaG Hola a todos, voy a ver si puedo dejar un poco más claro el ejercicio 3 que a mi también me traía complicaciones.
Basicamente lo primero que hago yo es olvidarme del enlace que tiene la resistencia R2 y el capacitor. ¿Por qué? Bueno, si la llave está abierta, por ahí no circula corriente, y si no circula corriente no me interesa para mis ecuaciones. Segundo, si la llave está cerrada, cono en el punto B, TAMPOCO circula corriente por ese enlace, porque considero que es pasado el transitorio, o sea que el capacitor está totalmente cargado.
Habiendo aclarado esto, si bien hay más de una forma de plantearlo, a mi me sale hacer lo siguiente:
Primero elijo un sentido de circulación de corriente "general" para cada malla. (Una de las mallas es la conformada por las resistencias R1, R3 y la pila E. La otra malla es la formada por la resistencia R3 y R4). Como la polaridad de la pila (o bateria) ya viene dada, tomo sentido horario (para las dos mallas, porque no tengo ninguna otra pila). Después de hacer esto, elijo un sentido para cada corriente que pasa por cada resistencia.
La corriente que pasa por R1 (I1) va de izquierda a derecha (sigue el sentido horario que elegí). La corriente que pasa por R3 (I3) también respeta el sentido horario de esta primer malla y por tanto va de arriba hacia abajo.
Ahora me falta darle sentido a R4, el cual también es de arriba hacia abajo. Naturalmente si me paro en la malla de la derecha, veo que las dos corrientes van para abajo y que entonces la R3 no respetaria el sentido horario en esta malla (ya que si lo hiciera iría para abajo) y eso está bien.
Por si no me expliqué bien, dejo una imagen que hice en paint.
[attachment=11014]
Bueno, habiendo elegido los sentidos, con una ecuación de malla y una de nodos, ya sale. Yo tomé lo siguiente:
1) -i4*R4 + i3*R3 = 0
2) i1 = I3 + I4
Como el valor de I1 lo tenemos (ya mostraron como obtenerlo en otros comentarios), tengo 2 ecuaciones y 2 incógnitas, es un Sistema Compatible Determinado de 2x2 y da como resultado que i3=0,24A y que i4=0,16A
Para el punto la idea es arrancar de una punta del capacitor y llegar a la otra por cualquier camino cerrado. Yo elijo siempre el camino más corto o con menos elementos, para hacer menos cuentas.
Nota: darse cuenta que no me cambia nada en este punto, salvo que la llave ahora esta cerrada (sino no podía calcular lo que me piden). Pero la corriente que circula por R1 ya era 0,4A desde el punto anterior...
Recordemos que hago de cuenta que R2 no está.
Elijo el siguiente camino:
[attachment=11016]
El sentido de circulación no importa! elijo cualquiera. Hasta cierto punto tampoco importa la polaridad del capacitor, lo que sí respeto y me importa es el sentido que había escogido y que efectivamente tenía (tiene) la corriente que circula por mi resistencia (marqué en rojo su polaridad).
La polaridad del capacitor la suelo elegir aleatoriamente, si su diferencia de potencial me queda positiva, la dejo como la elegí, si me da negativa, la invierto (significa que la había puesto al revés).
Me queda la ecuación:
+Vc - i3R3 = 0 (tambíen se puede plantear como Va - i3R3 - Vb = 0 --> Va - Vb = Vab = Vc
Vc= +4,8V (me quedó positivo, bárbaro, pongo el signo a propósito para que se ve mejor)
Bueno eso sería todo... Me pide la energía, para lo cual uso el dato de la capacidad del capacitor y la ecuación, que ya pusieron en un comentario más arriba y está bien el valor que da.
Espero que este comentario le sea útil a alguien.
Basicamente lo primero que hago yo es olvidarme del enlace que tiene la resistencia R2 y el capacitor. ¿Por qué? Bueno, si la llave está abierta, por ahí no circula corriente, y si no circula corriente no me interesa para mis ecuaciones. Segundo, si la llave está cerrada, cono en el punto B, TAMPOCO circula corriente por ese enlace, porque considero que es pasado el transitorio, o sea que el capacitor está totalmente cargado.
Habiendo aclarado esto, si bien hay más de una forma de plantearlo, a mi me sale hacer lo siguiente:
Primero elijo un sentido de circulación de corriente "general" para cada malla. (Una de las mallas es la conformada por las resistencias R1, R3 y la pila E. La otra malla es la formada por la resistencia R3 y R4). Como la polaridad de la pila (o bateria) ya viene dada, tomo sentido horario (para las dos mallas, porque no tengo ninguna otra pila). Después de hacer esto, elijo un sentido para cada corriente que pasa por cada resistencia.
La corriente que pasa por R1 (I1) va de izquierda a derecha (sigue el sentido horario que elegí). La corriente que pasa por R3 (I3) también respeta el sentido horario de esta primer malla y por tanto va de arriba hacia abajo.
Ahora me falta darle sentido a R4, el cual también es de arriba hacia abajo. Naturalmente si me paro en la malla de la derecha, veo que las dos corrientes van para abajo y que entonces la R3 no respetaria el sentido horario en esta malla (ya que si lo hiciera iría para abajo) y eso está bien.
Por si no me expliqué bien, dejo una imagen que hice en paint.
[attachment=11014]
Bueno, habiendo elegido los sentidos, con una ecuación de malla y una de nodos, ya sale. Yo tomé lo siguiente:
1) -i4*R4 + i3*R3 = 0
2) i1 = I3 + I4
Como el valor de I1 lo tenemos (ya mostraron como obtenerlo en otros comentarios), tengo 2 ecuaciones y 2 incógnitas, es un Sistema Compatible Determinado de 2x2 y da como resultado que i3=0,24A y que i4=0,16A
Para el punto la idea es arrancar de una punta del capacitor y llegar a la otra por cualquier camino cerrado. Yo elijo siempre el camino más corto o con menos elementos, para hacer menos cuentas.
Nota: darse cuenta que no me cambia nada en este punto, salvo que la llave ahora esta cerrada (sino no podía calcular lo que me piden). Pero la corriente que circula por R1 ya era 0,4A desde el punto anterior...
Recordemos que hago de cuenta que R2 no está.
Elijo el siguiente camino:
[attachment=11016]
El sentido de circulación no importa! elijo cualquiera. Hasta cierto punto tampoco importa la polaridad del capacitor, lo que sí respeto y me importa es el sentido que había escogido y que efectivamente tenía (tiene) la corriente que circula por mi resistencia (marqué en rojo su polaridad).
La polaridad del capacitor la suelo elegir aleatoriamente, si su diferencia de potencial me queda positiva, la dejo como la elegí, si me da negativa, la invierto (significa que la había puesto al revés).
Me queda la ecuación:
+Vc - i3R3 = 0 (tambíen se puede plantear como Va - i3R3 - Vb = 0 --> Va - Vb = Vab = Vc
Vc= +4,8V (me quedó positivo, bárbaro, pongo el signo a propósito para que se ve mejor)
Bueno eso sería todo... Me pide la energía, para lo cual uso el dato de la capacidad del capacitor y la ecuación, que ya pusieron en un comentario más arriba y está bien el valor que da.
Espero que este comentario le sea útil a alguien.