Circuitos eléctricos

Alumno: Carlos Damian Martinez Contreras                [Fecha][pic 1]

Materia: Circuitos eléctricos.

Maestro: Dr. Omar Fernando Ruiz

Carrera: Mecatrónica

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Contenido

Utilidades prácticas de las conexiones Delta-Estrella de cargas.        2

Diferencias entre conexión Estrella y conexión Delta.        4

Utilidad práctica de fuentes de corriente.        6

Fuentes ideales:        7

Fuentes reales        7

Fuentes de tensión        8

Fuentes de intensidad        8

Componentes con un coeficiente de resistencia negativa.        9

Diodo túnel        9

Diodo Gunn        10

Diodo IMPATT        10

Transistor uni-union:        11

Puente de Wheatstone y sus aplicaciones.        12

Diferentes clases de Materiales y sus diferencias.        14

Materiales semiconductores        15

Materiales aislantes        16

Materiales superconductores        17

Referencias:        17

Utilidades prácticas de las conexiones Delta-Estrella de cargas.

Los arreglos tipo estrella y delta, se utilizan para la conexión de motores de inducción, alternadores y transformadores trifásicos. En un sistema conectado en configuración Estrella también se designa por la letra Y. Se consigue uniendo los polos negativos de las 3 cargas entre sí o en un punto común, este es el que denominamos neutro y se conecta a tierra, las terminales restantes las positivas se conectan a las fases. La conexión Delta es una conexión que se realiza uniendo el principio de una carga con el final de otra, hasta cerrar la conexión formando un triángulo, esta conexión no tiene neutro y las fases salen de los vértices del triángulo.

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Ilustración 1(conexión Delta y Estrella)

En la conexión delta, se usa mayormente cuando no necesitamos un terminal neutro para obtener un voltaje de fase, por lo tanto, solamente tenemos un voltaje disponible, como se puede ver en la Ilustración No. 2. En este arreglo la corriente de línea es igual a la raíz cuadrada de 3 multiplicada por la corriente de fase; y el voltaje de línea será igual al voltaje de fase.

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Ilustración 2(Conexión Delta)

Por parte de la conexión Estrella, se usa cuando tenemos un terminal neutro para obtener voltaje de fase, en este caso vamos a tener 2 diferentes voltajes lo que es voltaje de fase y voltaje de línea, el voltaje de fase se mide como se ve en el ejemplo (Ilustración 3), desde la línea 1 al terminal neutro, y el voltaje de línea se mide de la línea 1 a la línea 2. En este caso la corriente de línea será igual a la corriente de fase y el voltaje de línea será igual a la raíz cuadrada de 3 multiplicada por el voltaje de fase.

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Ilustración 3(Conexión Estrella)

Diferencias entre conexión Estrella y conexión Delta.

La más evidente de todas es que en la conexión estrella, hay un punto en común llamado neutro donde se conectan las 3 terminales de las 3 cargas, y en el arreglo Delta, se conectan uno tras otro formando un circuito entre las 3 cargas, en el arreglo Delta no hay una toma neutra.

En la conexión Estrella, los motores conectados son más lentos, ya que solo reciben 1 / √3 del voltaje, por otra parte, la velocidad de los motores conectados en Delta es alta ya que cada fase obtiene el voltaje total que provee la línea.

Las conexiones delta, se usan principalmente en redes de distribución de potencia e industrias, normalmente para distancias cortas; por otra parte, las conexiones estrella se usan para la transmisión de potencia para distancias más largas.

Las conexiones estrella pueden tener 2 configuraciones, las que son sistemas de 3 cables y 4 fases, y también los que son de 3 cables y 3 fases, contrariamente las conexiones Delta se pueden tener solamente en la configuración de 3 cables y 4 fases. Por otra parte, el aislamiento que se necesita en un arreglo Estrella es bajo, y en el arreglo Delta se requiere un alto nivel de aislamiento.

También podemos hablar de Generadores de corriente alterna trifásicos, que se encuentran en configuración Delta o estrella. En estos generadores se tienen por lo menos 3 zapatas polares dotadas de bobinas para inducción, cuando el motor gira, genera voltajes inducidos en cada bobina, separados por 120 grados de giro. Pero para convertir estos generadores de una fase en un circuito de 3 fases, debemos de conectarlo en estrella o en delta

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Ilustración 4(Desfase de las 3 señales

Cuando queramos conectarlo en estrella, habrá un punto común en cada uno de los extremos de las terminales de las bobinas como se ve en la figura, después los cables sobrantes los llamaremos fases y serán las salidas de nuestro generador, y obviamente sacaremos un cable del neutro teniendo así 4 cables; En el arreglo estrella la tensión entre fases es 1.73 veces mayor que la tensión a neutro. Esta tensión a neutro es equivalente al voltaje producido por cada bobina generadora.

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Ilustración 5(Conexión Estrella)

Cuando hablamos de conexiones en Delta, es el mismo acomodo que hacemos cuando conectamos cargas entre si, pero de este arreglo solo salen 3 cables que son las fases, en este arreglo la tensión entre fases es equivalente a la tensión de cada bobina generadora.

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Ilustración 6(Conexión Delta)

Utilidad práctica de fuentes de corriente.

¿Qué es una fuente de corriente? Una fuente de corriente es un equipo electrónico que suministra corriente eléctrica a una carga, esta corriente puede ser alterna o directa, aunque las más comunes en el mundo son las de corriente directa. El símbolo que representa a una fuente de corriente en el siguiente:

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Ilustración 7(Fuente de corriente)}

Una fuente de corriente siempre va a suministrar los mismos Amperes a las cargas que se le conecten, en otras palabras, nunca va a importar el valor de la resistencia de la carga, siempre va a ser la misma corriente.

Cabe mencionar que las principales funciones de una fuente de corriente es la simulación en circuitos electrónicos, ya sea físicos o teóricos, y otro caso también muy utilizado es en la carga/activación de baterías, generalmente de 12v de autos, por eso mismo me limito a describir los tipos de fuentes de corrientes que podemos encontrar.  

Fuentes ideales:

Este tipo de fuentes son utilizadas principalmente en la teoría, se usan en el análisis y creación de modelos que permiten analizar el comportamiento de cargas, componentes eléctricos o directamente circuitos enteros reales. Estas pueden ser Independientes o dependientes, independientes si sus magnitudes de tensión o corriente son siempre constantes y son dependientes cuando las magnitudes de tensión o corriente dependen de otra magnitud.

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Ilustración 8(Fuente ideal de tensión)

Fuentes reales

Cuando hablamos de una fuente real es que está constituida por una fuente de corriente ideal con una resistencia interna conectada en paralelo.  Esta resistencia sirve para tomar en cuenta la corriente de salida disminuye. Esto sirve para poder ver mejor que pasa con una fuente de corriente física o real.

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Ilustración 9(Fuente real)

Fuentes de tensión

Una fuente de tensión real se puede considerar como una fuente de tensión ideal, en serie con una resistencia interna de la fuente.

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Ilustración 10(Fuente de tensión)

Fuentes de intensidad

Esta es una fuente de intensidad ideal en paralelo con una resistencia interna. En cortocircuito, la corriente que proporciona es igual a la de la fuente de la intensidad, pero si se le conecta una carga

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Ilustración 11(Fuente de intensidad)

Componentes con un coeficiente de resistencia negativa.

Un componente con resistencia negativa es una propiedad que poseen los dispositivos en la que un aumento de voltaje en el dispositivo hace que haya una disminución en la corriente eléctrica. A diferencia de una resistencia ordinaria que al aumento de voltaje aplicado provoca un aumento en la corriente siguiendo la ley de ohm; Una resistencia ordinaria consume energía a diferencia de la resistencia negativa produce energía y en algunos casos puede aumentar la potencia de una señal eléctrica amplificándola.

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