Circuitos

1. Análisis de circuitos de Corriente Directa

1.1. 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.

1.2 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

1.3 LEY DE OHM.

Esta ley propuesta por GEORG SIMON OHM, fisico aleman que en su articulo dice que:

"LA CORRIENTE EN UN CIRCUITO ES DIRECTAMENTE PROPORCIONAL A LA TENSION TOTAL "E" EN EL CIRCUITO E INVERSAMENTE PROPORCIONAL A LA RESISTENCIA TOTAL "R" EN EL MISMO CIRCUITO "

POR LO QUE NOS DAN LAS SIGUIENTES ECUACIONES:

I= V / R

V = I R

R = V / I .

1.4. LEY DE KIRCHOFF

LA PRIMERA LEY DE KIRCHOFF:

LEY DE TENCIONES DE KIRCHOFF (LKT):

" ESTABLECE QUE LA SUMA ALGEBRAICA DE LAS TENCIONES O VOLTAJES DEPENDIENTES E INDEPENDIENTES DENTRO DE UN CIRCUITO ES IGUAL ACERO "

-VE + VR1 + VR2 + VR3= 0, esta ecuación representa a esta ley, donde vemos que los voltajes de las resitencias se suman y es igual al valor de la fuente E, haciendo que, VR1 + VR2 + VR3 = VE

LA SEGUNDA LEY DE KIRCHOFF:

LEY DE CORRIENTE DE KIRCHOFF (LKC):

"ESTABLECE QUE LA SUMA ALGEBRAICA DE LAS CORRIENTES QUE ENTRAN O SALEN DE UN NODO ES CERO "

Aqui podemos ver claramente que se tiene un solo nodo en el cual entra una corriente IA y IB salen dos IC e ID, donde aplicando esta ley la ecuacion nos queda como en la figura, de esta manera implica que (IA+IB=IC+ID).

1.5 FUENTES DEPENDIENTES E INDEPENDIENTES

"UNA FUENTE INDEPENDIENTE ES UNA FUENTE QUE NO SE VE AFECTADA POR CAMBIOS EN EL CIRCUITO AL CUAL ESTA CONECTADA" Y SE REPRESENTA COMO:

fuentes independiente de voltaje o tension y de corriente

fuentes dependientes de voltaje y de corriente

"UNA FUENTE DEPENDIENTE, ES AQUELLA EN LA QUE SE CAMBIAN SUS CARACTERISTICAS SEGUN SEAN LAS CONDICIONES DE DICHO CIRCUITO" Y ESTOS SE REPRESENTAN COMO:

Aqui podemos ver claramente que este circuito tiene dos fuentes una es dependiente y otra dependiente, la indepediente es la fuente VE , y la fuente dependiente es la del rombo con los signos + y -.

1.6 ANALSIS POR MALLAS.

EN ESTE PUNTO HAREMOS USO DEL METODO DE MALLAS USANDO LA LEY DE TENSIONES DE KIRCHOFF.

POR CADA ELEMENTO Y RAMA CIRCULARA UNA CORRIENTE TOTAL POR LA RAMA ES LA SUMA ALGEBRAICA DE LAS MALLAS. EL SENTIDO ASIGNADO ALAS

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