Circuitos

ANÁLISIS DE CIRCUITOS

Principios de análisis de circuitos eléctricos

Sistemas de Unidades.

El Sistema Internacional de Unidades (SI), define las unidades fundamentales o

básicas. La combinación de ellas dan lugar a otras unidades físicas.

En las tablas adjuntas se definen las más importantes (básicas y derivadas):

Dentro de esta definición del sistema a utilizar, también se definen los múltiplos

indicados en la tabla 3, indicados en potencias de 10.

Análisis de circuitos de Corriente Directa

Corriente, voltaje y potencia

Como primer punto definiremos los terminos Voltaje,Corriente y Potencia:

VOLTAJE:

Lo podemos definir como, la diferencia de potencial electrico que existe entre dos puntos y su unidad de medicion es el voltio ( V ).

POTENCIA:

Es la energia electrica que se suministra a un dispositivo por un tiempo determinado,su unidad de medicion en el watt ( w). y que puede ser de dos maneras como potencia absorvida o potencia suministrada.

POTENCIA ABSORVIDA:

Para un elemento que se le suministra un voltaje, la corriente circulara atraves del dispositivo de la terminal positiva a la terminal negativa, esto se realiza por convencion pasiva, y segun esto el voltaje indica el trabajo necesario para mover una carga positiva en direccion indicada por la corriente. Entonces la potencia calculada multiplicando la corriente por el voltaje en el elemento sera " P = VI " esa es la potencia absorvida por el elemento.

POTENCIA SUMINISTRADA:

En este caso la potencia se calcula bajo la condicion de la direccion de la corriente, en este caso el voltaje indica el trabajo necesario para mover una carga pasitiva en direccion contraria a la que indica la corriente asi que la potencia sera " P = VI " cuando no se usa una convencion pasiva. por tanto la potencia absorvida y suministrada que dan relacionadas por la siguiente ecuacion " potencia absorvida = - potencia suministrada.

CORRIENTE:

Es el flujo de electrones, que pasan a travez de un conductor en un tiempo determinado, su unidad de medicion es el Amperio (A).

CARGA:

Es la unidad fundamental de materia resposable de los fenemonos electricos.

CIRCUITO ELECTRICO:

Es una Interconexion de elementos electricos en una trayecoria cerrada.

CORRIENTE DIRECTA:

Es una Corriente unidireccional que tiene una magnitud constante.

CORRIENTE ALTERNA:

Es una corriente bidireccional que tiene una magnitud oscilante a una cierta frecuencia lo cual indica que se cambia de direccion cuantas veces sea posible por esta misma frecuencia, la frecuencia estandarizada es de 60 herz por consiguiente cambiara de direccion 60 veces por segundo.

Conceptos fundamentales de resistencia, inductancia y capacitancia

RESISTENCIA:

Es la representacion de la operacion de un dispositivo o material, al paso de la corriente electrica, y esta se expresa en ohmios.

resistor

INDUCTANCIA:

Es la propiedad que presenta un dispositivo electrico en virtud de la cual una corriente variable con el tiempo produce un voltaje atraves de este. Esto se mide en henrios.

inductor

CAPACITANCIA:

Es la propiedad de un elemento o un circuito de acumular energia en forma de campo electrico. Su unidad de medida es el coulomb o el faradio.

capacitor

Tensión y Corriente.

La variación de carga eléctrica a través de la sección trasversal de un

conductor se define como corriente eléctrica o Intensidad de corriente eléctrica.

La diferencia de potencial o tensión entre dos puntos, es el trabajo realizado al mover la carga unidad entre esos puntos.

Para que pueda haber circulación de electrones o Corriente eléctrica entre dos puntos, entre ellos debe haber una diferencia de potencial o tensión.

1.3. Potencia Eléctrica.

Se define potencia eléctrica como el trabajo realizado por unidad de tiempo.

Elementos de un circuito eléctrico: Activos y Pasivos.

Para que se pueda establecer corriente en un circuito eléctrico, debe aparecer

una diferencia de potencial o tensión entre dos puntos. Los elementos que son

capaces de aportar energía eléctrica para crear esta diferencia de potencial o

tensión, se denominan elementos activos. A diferencia de los elementos

pasivos que son aquellos que consumen energía o la almacenan.

Los elementos activos pueden clasificarse en fuentes de tensión y fuentes de

corriente. Estas fuentes pueden a su vez ser:

Independientes: Si su valor no depende de otras variables del circuito.

Dependientes: Si su valor depende de otras variables del circuito.

Elementos Pasivos.

Resistencia eléctrica (Ley de Ohm).

La Resistencia eléctrica de un material es la característica intrínseca de dicho

material, de oponerse al paso de la corriente eléctrica, cuando se le somete a

una diferencia de potencial o tensión.

Así pues la resistencia de un material depende de sus características intrínsecas, además de sus dimensiones. La resistencia vendrá dada por la expresión:

Donde R es la resistencia, r la resistividad, l la longitud y s la sección.

La Ley de Ohm relaciona la intensidad de corriente eléctrica, la diferencia de potencial o tensión, y la resistencia. De tal manera podríamos enunciarla como:

“ La caída de tensión a extremos de una resistencia es igual al producto de la intensidad de corriente por la resistencia.” La expresión será:

La resistencia es un elemento pasivo de circuito, ya que consume energía aportada por alguna fuente. La energía consumida por la resistencia eléctrica se disipa en forma de calor. La relación de la potencia consumida por una resistencia viene expresad por la Ley de Joule, que se expresa matemáticamente:

Donde P es la potencia, expresada en Watios. R es la resistencia expresada en

Ohmios. V es la diferencia de potencial, expresada en voltios. I es la intensidad

de corriente expresada en amperios.

1.4.2. Elementos pasivos de almacenamiento de energía.

Además de la resistencia eléctrica, en un circuito eléctrico aparecen otros dos tipos de elementos pasivos. Son el Condensador y la Inductancia.

Condensador

Un condensador está constituido por dos placas conductoras enfrentadas, separadas por un material dieléctrico. Cuando se aplica al condensador una diferencia de potencial, las placas

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