INGENIERÍA ELÉCTRICA

ANÁLISIS DE CIRCUITOS EN CORRIENTE CONTINUA

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J. Chipana L.

Semana 2

PROPÓSITOS DE LA CLASE

• Aplicar la Ley de Ohm.

• Identificar los circuitos serie y paralelo en c.c.

• Identificar y utilizar los instrumentos de medición de c.c.

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TABLA DE CONTENIDOS

• Instrumentos y Medidas Eléctricas en c.c. (tensión, corriente y potencia eléctrica)

• Ley de Ohm.

• Análisis de circuitos eléctricos en C.C. Circuitos serie, paralelo y mixtos.

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CONCEPTOS GENERALES

ENERGÍA.- Se puede concebir como el nivel de capacidad que tiene un cuerpo para realizar un trabajo.

Ley Fundamental:

“LA ENERGÍA NO SE CREA NI SE DESTRUYE, SÓLO SE TRANSFORMA”

Unidades

Sistema Internacional : Joule (J)

Facturación Eléctrica : Kilowatt-hora (kWh)

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CONCEPTOS GENERALES

ENERGÍA ELÉCTRICA

CORRIENTE ELÉCTRICA

Es el fenómeno por el cual se produce el movimiento de cargas eléctricas de un conductor.

UNIDAD:

Sistema Internacional: AMPERIO (A)

RESISTENCIA (R)

• Se denomina resistencia eléctrica a la dificultad que ofrece un material para conducir la corriente.

• La resistencia de un conductor depende de la longitud del mismo (L ), de su sección (S), del tipo de material y de la temperatura. Si consideramos la temperatura constante (20 ºC), la resistencia viene dada por la siguiente expresión:

R = . L S

• R: resistencia ()• = resistividad específica (.m)• L = longitud del conductor (m)• S = sección del conductor (m2)

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CONCEPTOS GENERALES

Tipos de Corriente Eléctrica:

Corriente Continua (CC): Fluye en la misma dirección y con la misma intensidad.

Corriente Alterna (CA): Fluye primero en una dirección y luego en sentido inverso en forma sinusoidal. La velocidad con que se repite un ciclo se denomina frecuencia.

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CONCEPTOS GENERALES

La Tensión Eléctrica:

Es la capacidad de transporte de carga eléctrica (energía) que tiene toda fuente eléctrica. El voltaje entre dos puntos “a” y “b” del circuito se define como la diferencia en el nivel de energía de una unidad de carga localizada en dichos puntos.La unidad en el sistema internacional es el Voltio (V).

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CONCEPTOS GENERALES

POTENCIA.- Es el trabajo realizado en una unidad de tiempo (Potencia = Trabajo / tiempo), es decir, la rapidez para realizar un trabajo.

UnidadesSistema Internacional: Joule/segundo = Watt (W)

Facturación Eléctrica : Kilowatt-hora / hora = kW

Cuando la corriente alterna lleva energía hacia los componentes de un circuito, ésta puede utilizarla como Potencia Activa ó Potencia Reactiva, dando lugar a la Energía Activa o Energía Reactiva.

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LEY DE OHM

I = V Ampere

R• La intensidad de corriente (I) que circula por un

conductor es – Directamente proporcional a la DIFERENCIA DE

POTENCIAL (V) aplicada en sus extremos e

inversamente proporcional a la RESISTENCIA (R).

• UNIDADES:– [I]= Ampere (A)

– [V]= Voltios (V)

– [R]= Ohms ()

V

I R

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Circuitos eléctricos• Son una serie de elementos eléctricos

conectados eléctricamente entre si para generar, transportar o modificar señales eléctricas.

• ELEMENTOS:– Conector: Hilo conductor de resistencia

despreciable (idealmente cero) que une eléctricamente dos o más elementos.

– Generador o fuente: Elemento que produce electricidad.

– Nudo o nodo: Punto de un circuito donde concurren varios conductores distintos.

– Rama: Conjunto de todos los elementos de un circuito comprendidos entre dos nudos consecutivos.

– Circuito: Red con al menos una línea cerrada por la que puede circular la corriente.

La corriente circula espontáneamente desde zonas de mayor potencial a menor potencial

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RESISTENCIAS EN SERIE

• Se puede reemplazar las dos resistencias R1 y R2 por una sola resistencia (Req) cuyo valor viene dado por:

Req = R1 + R2

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LEYES DE KIRCHOFF

1. "La suma de las corrientes que llegan a un nodo (o unión) es igual a la suma de las corrientes que salen del nodo"

I1 = I2 + I3

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Ejemplo 1

1. “La suma de las variaciones de potencial a lo largo de un circuito debe ser igual a cero”

Circuitos sencillos de corriente continua

Redes de C.C. en Serie• Dos elementos están en serie si tienen una sola terminal

en común que no esta conectada a un tercer componente conductor de corriente.

Circuitos en Serie• Resistencia total: Es la suma de las resistencias.• Corriente: Es la misma en cada elemento.• Voltaje: Se aplica la ley de Ohm.• Potencia: La potencia total (otorgada por la fuente) es

igual a la suma de todas las potencias.• Ley Del Voltaje De Kirchhoff

La suma algebraica de las elevaciones y caídas de voltaje alrededor de una trayectoria cerrada debe ser igual a cero.

Redes de C.C. en Paralelo• Dos elementos están en paralelo si tienen dos terminales

en común.

Circuitos en Paralelo• Resistencia total:

La resistencia total de resistores en paralelo siempre es menor que el valor del resistor más pequeño.

• Voltaje: El voltaje a través de elementos en paralelo siempre es el mismo.

• Corriente: La corriente sobre cada elemento obedece a la ley de Ohm.

• Ley De La Corriente De Kirchhoff

La ley de Kirchhoff establece que: La suma de las corrientes que entran en una unión debe ser igual a la corriente que sale.

Circuitos en ParaleloCaso Especial: Dos Resistores En Paralelo

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RRRR

RT

ejercicio

Respuestas• Resistencia total

22.3 Ω

• Corriente que entrega la batería0.67 A

• Corriente en cada una de las resistenciasI1 = 0.67 A

I2 = 0.45 A

I3 = 0.22 A

• Voltajes en cada una de las resistenciasV1 = 6 V

–V2 = V3 = 9 V

CONCLUSIÓN

• Se aprendió a reconocer los tipos de instrumentos eléctricos y su utilización.

• Se ejercitaron la utilización adecuadamente la Ley de Ohm.

• Se investigaron el funcionamiento de los circuitos eléctricos en c.c.

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