conceptos_TP103_2015I
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Ing. José Benites Yarlequé
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I. Fundamentos de los circuitos eléctricos• I. Conceptos fundamentales• I.1 Circuito eléctrico• I.2 Tipos de corriente eléctrica: DC, AC• I.3 Elementos eléctricos: pasivos, activos• I.4 Fuentes independientes: Voltaje, corriente• I.5 Fuentes dependientes (controladas)• I.6 Análisis de circuito eléctricos: Ley de Ohm,• Leyes de Kirchoff• I.7 Circuito resistivo: resistencias en serie, en
paralelo• I.8 Transformaciones y reducciones de fuentes ,
elementos RINCE• I.9 Divisor de tensión, divisor de corriente.
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Objetivos
Analizar circuitos eléctricos en DC y ACAplicar los teoremas de circuitos eléctricosAnalizar circuito eléctricos monofásicos y
trifásicosRealizar mediciones de variables eléctricasConocer las aplicaciones de los dispositivos
electrónicos fundamentales.
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Bibliografía1.- Dorf, G. , Svoboda F., Principios y aplicaciones
de ingeniería eléctrica2.-Boylestad R., Introducción al análisis de circuitos3.-Morales O., Lopez F., Circuitos eléctricos I4.- Boylestad R., Nashelsky L., Electrónica: Teoría
de circuitos y dispositivos electrónicos 5.-Apuntes de clase y problemas de PC de ciclos
pasados
Software de simulaciónMultisim
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I. Conceptos fundamentales
Definiciones1.1 Circuito eléctrico“Colección de elementos eléctricos
interconectados de alguna forma específica”.
Elemento eléctrico: Resistencia, condensador, inductancia(bobina), batería, generador eléctrico, célula fotovoltaica. etc.
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I. Conceptos fundamentalesCircuito eléctrico
Definiciones:Nodo, rama, malla, nodo de tierra
1.2 Circuito eléctrico básicoCorriente eléctrica (I)Potencial (V), diferencia de potencial, potencia
eléctricaDiferencia de potencial
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Circuito eléctrico básico
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Resistencia eléctricaLa resistividad es la resistencia eléctrica específica de un
determinado material. Se designa por la letra griega rho minúscula (ρ) y se mide en ohm-metro (Ω•m).1
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Resistividad de algunos materiales
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I.3 Tipos de corriente eléctricaCorriente directa (DC) o corriente continua
Corriente Alterna (AC)
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1.4 Elementos eléctricos• 1.4.1- Elementos eléctricos activos• “Entregan energía eléctrica al circuito”• Ejemplo• Batería, pila, generador DC (dínamo), generador AC.
• 1.4.1.a Fuentes independientes• Fuente de voltaje• Fuente de corriente• 1.4.1.b Fuentes dependientes• “Dependen del voltaje o corriente definido en otro lugar
del circuito”• -Fuente de voltaje controlado por voltaje• - Fuente de voltaje controlado por corriente
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Fuentes de voltaje independiente
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Fuentes de corriente independiente
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Elementos eléctricosFuente de voltaje y fuente de corriente
independienteSímbolos
Fuentes dependientesFVCV FVCCFCCCFCCV
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Elementos eléctricos pasivos1.4.2 Elementos eléctricos pasivos
“ Aquellos que disipan o almacenan energía eléctrica”
Resistencia V = I R Condensador I = C dv/dt bobina V = L di/dt
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1.5 Análisis de circuitos eléctricos1.5.1 Ley de ohm V = R xI
1.5.2 Leyes de kirchoff LKILa ley de corrientes de Kirchhoff establece que la
suma algebraica de las corrientes hacia un nodo es cero en todo instante
LKV
La suma algebraica de los voltajes alrededor de cualquier trayectoria cerrada en un circuito es cero en todo instante.
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1.6 Circuito resistivos1.6.1 Resistencias en serie
1.6.2 Resistencias en paralelo
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1.7 Transformación y reducción de fuentes1.7.1 Fuentes de voltaje en serie
1.7.2 Fuentes de corriente en paralelo
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1.8 Divisor de corrienteDivisor de corriente
Divisor de voltaje
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Transformacion de fuentes
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2. Análisis de circuitos eléctricos Hallar todas las variables eléctricas Diagrama topológico Procedimiento1. Anular las fuentes, cada fuente de voltaje nula
equivale a un corto circuito, y una fuente de corriente nula equivale a un circuito abierto.
2. Omitir resistencias en paralelo con fuentes de voltaje3. Omitir resistencias en serie con fuentes de corriente4. Ubicar los nodos topológicos (n)5. Unir con líneas los diferentes nodos, a través de sus
ramas6. El número de mallas del diagrama topológico
determina el número de ecuaciones independientes para resolver el circuito.
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Ecuación topológica
b = n + L – 1
Nodo topológico (n): Unión de dos o mas ramas
Rama topológica (b): Lo constituye cada una de las resistencias que quedan después de suprimir las fuentes
Malla topológica (L): Camino cerrado formado por varias ramas topológicas.
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Ejemplo1
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I. Análisis por corriente de malla
Procedimiento:
1. Se dibuja el DT de la red, determinar L2. Asignar corrientes en cada malla de la red en
el mismo sentido.3. En cada malla se aplica la LKV en función
de las corrientes asignadas4. Se ordenan las ecuaciones, y se resuelve el
sistema5. Con las corrientes de malla se determinan
todas las incógnitas.
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Hallar las corrientes en cada rama
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Supermalla hallar las corrientes en cada rama
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Supermalla
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II. Análisis por voltajes nodales
Procedimiento:1. Se dibuja el DT de la red, se determina n
(número de nodos topológicos). Se designa un nodo como referencia(GND) y variables de voltaje en el resto.
2. Asignar corrientes en cada rama que converjan en cada nodo.
3. En cada nodo se aplica la LKI en función de los voltajes asignados
4. Se ordenan las ecuaciones, y se resuelve el sistema5. Con los voltajes nodales se determinan todas las
incógnitas.
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Hallar las corrientes por voltajes de nodos
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Supernodo
![Page 32: conceptos_TP103_2015I](https://reader036.fdocuments.co/reader036/viewer/2022062502/577c777f1a28abe0548c5680/html5/thumbnails/32.jpg)
Hallar las corrientes en cada rama