Es un conjunto de
elementos
eléctricos
conectados en
forma específica
Partes
Nodo: punto de
conexión de dos
o más
elementos
Rama: sección
que une a un
elemento a 2
nodos
Malla: conjunto de
ramas de una
trayectoria
cerrada
Carga
eléctrica
Materia formada por
átomos .La carga
eléctrica está compuesta
de neutrones, protones y
electrones. Propósito:
mover cargas en
trayectorias
Interacción entre átomos no neutros
Atracción
Repulsión
Corriente
eléctrica
Moviendo de
cargas, unidad
de medición
amperes (A)
Corriente se
especifica con
átomos (+) En
metales (-)
El flujo de corriente o
intensidad se indica con
una flecha con la
dirección y su valor.
Forma de calcular la carga total
Carga e- 1.6021x10-9 Y
protón Misma que el e-
pero signo positivo
Corrientes: Directa:
circuitos Alterna: uso
doméstico
Exponencial :
fenómenos
transitorios En
dientes de sierra en
rayos catodicos
Corriente impulsora: ramas que presenten intensidad o fuentes de voltaje
Fuerza
electomotriz
Para tener un
movimiento ordenado
de cargas se le aplica
una fuerza externa y
esto es la (fem)
Voltaje
Trabajo realizado para mover 1c de una terminal a otra.
El voltaje estará Dado lo las polaridades ya sea + o - dando la dirección de referencia y el valor
Unidad voltio(v)
Vab denota el potencial del punto a con respecto al punto b
Potencia
Unida variable de
tiempo se mide en
vatios(w)
Si p=vi>0 el
elemento
absorbe
potencia
Si p=vi<0 El
elemento
entrega
potencia
La energia w
entregada a
un elemento
entre t0 y t se
calcula así:
La energía está siendo
entregada por un
elemento de un circuito
Energía absorbida por el
elemento indicado está
dada por
Factor de potencia
La potencia instant´anea en la
red o circuito es el producto
entre voltaje e intensidad de la
corriente puede expresarse
como p(t) = v(t) ˙i(t) tal como ya
hemos visto.
Elementos
eléctricos
Activos
Son los no pasivos.
Baterías , generadores
Pasivos
No puede
suministrar
más energía
que la que ya
tenía
Resistores , capacitores, inductores
Energía
Transmitir carga de un elemento
(trabajo)
Corriente positiva
entra por terminal
positiva: una
fuerza externa
entrega energía
Corriente positiva sale
por terminal positiva: él
elemento entrega la
energía al externo
Fuente
independiente
Voltaje
Dos terminales,
como una batería y
mantienen un
voltaje específico
Corriente
Dos terminales en las
cuales fluye una
corriente
especificada. Tiene
valor y dirección.
Circuitos
resistivos
Fusibles y potenciómetros
Fusibles Elemento
conductor constituye
la parte más débil del
circuito. Para si hay
sobrecarga este
explote y se corte el
paso de corriente
Potenciómetros
Resistencias cuyo
valor puede variar
por medio de un eje.
Utilizados para el
ajuste de volumen 3
terminales ,2
resistencias, 1 móvil
(hace contacto con la
resistencia nominal)
Resistencia cualquier dispositivo que posee resistencia eléctrica.2
Todas las resistencias
son lineales en un rango
limitado de corrientes La
resistencia de un alambre
conductor es
proporcional a su
longitud e inversamente
proporcional al area
transversal.
R = ρL/A
Código de
colores
El valor óhmico de
las resistencias se
obtiene con códigos
de colores excepto
las bobinadas Se
pintan bobadas de
colores alrededor
del cuerpo
Leyes de
kirchhoff
Ley de corriente de
kirchhoff La suma
algebraica de las
corrientes que entran
por cualquier modo
es 0
Ley de voltajes de
kirchhoff La suma
algebraica de los
voltajes a o largo e
cualquier
trayectoria cerrada
es 0
Teoremas
Thevenin
Una red lineal activa con resistencias que contenga una o más fuentes ya sean voltaje o corriente puede cambiarse por una sola fuente de voltaje y una resistencia en serie
Norton
Una red lineal activa con resistencias que contenga una no más fuentes de voltaje puede remplazarse por una única fuente de corriente con una resistencia en paralelo
Máxima transferencia de potencia
Obtener las mejores
condiciones que debe
reunir el dispositivo que
suministra potencia
para así se transfiera la
máxima potencia al
receptor.
Ley de
ohm
El voltaje qué pasa
por una resistencia es
directamente
proporcional a la
corriente qué pasa
por la resistencia V=Ri
Tipos de resistencias
Bobinada: Valor
resistivo basado en
cierta longitud y
sección de hilo
Carbon: Valor resistivose
obtiene por medio de
polvo de carbón mezclado
con aglomerante
Tolerancia de 5-10% Baja
precision
Película
Resistencia de
mayor precisión
tolerancia de
orden de 1%
Corto circuito :
Resistencia de cero
ohmios , conductor
perfecto. Circuito
abierto: resistencia
de conductancia.
Aislante perfecto
impidiendo el paso
de corriente
Subcircuito
equivalente: parte
de un circuito
tiene 2 terminales
accesibles y esta
inteconectado
Series
equivalentes :
día elementos
se dicen que
están en serie
si en su nodo
común no
tiene otras
corrientes
Resistencias :
Sumatoria de N
resistencias
conectadas en
serie
Fuente de voltaje
: es equivalente a
una simple
fuente ,
sumatoria
algebraica de las
fuentes en seeie
Fuentes de
intensidad:
Todas las
fuentes deben
ser de igual
corriente
Equivalentes en paralelo: si forman una malla sin tener otros elementos
Resistencias :
para n
resistencias
conectadas en
paralelo, es
equivalente a la
sumatoria de las
conductancias
paralelas
Fuentes de voltaje
: Todas las fuentes
son igual y
conectadas con la
misma polaridad
Fuente de
intensidad :
equivalente
a la
sumatoria
de fuentes
en paralelo
Principios
y
métodos
Principio de proporcionalidad
Cualquier
circuito lineal
verifica el
principio de
proporcionalidad
.
Si x y e son
variables
asociadas
con un
elemento
de 2
terminales
Elemento
lineal
X K=YK
Principio de superposición
Las fuentes de
corriente se
eliminan o son
0 Solo c.
Lineales
Se remplazan
por circuitos
abiertos
Fuentes de
voltaje se
cambian
por corto
circuitos
Rii: suma de todas las
resistencias que
pertenecen a la malla.
Rij: suma de todas las
resistencias por donde
pasa corriente de
malla
Método de mallas
Escribir las
ecuaciones LVK
alrededor de
cada malla en el
circuito
Las n ecuaciones
se pueden poner
en una matriz
resolución por
cofactores o
kramer
Resolución con fuentes pendientes
Escribir
ecuaciones
de análisis
Sustituir la
variable de
control
por las
variables
deseadas
Resolución con fuentes de corriente dependiente
Identificar las corrientes de mallas
Plantear
ecuación LVK
con un
número
reducido de
ecuaciows
Circuito
resultante
será
eliminado
las fuentes
de
corriente
Metodo de
nodos
Método donde los
voltajes son las
incógnitas. Por
conveniencia se usa
conjunto de voltajes
de nodo
Usamos de nodo
de referencia el
que tenga más
ramas, pero ese
no lo usamos
para las
ecuaciones LCK
Gii recíproca de
todas las
resistencias
conectadas al nodo
Gij recíproca de las
resistencias que une
a los nodos i y j
Xi
corrientes
de
impulsion
Circuitos eléctricos de
corriente alterna
CA:Corriente cuya
intensidad es una función
sinusoidal del tiempo.
Cambia constantemente
de dirección y sentido
Puede
transformarse
con facilidad
Puede
transportarse
a largas
distancias
Características
de la onda
sinusoidal
Ciclo: recorrido
completo que hace
la onda. Y se repite
periódicamente.
Amplitud: valor
máximo que
alcanza la onda
Periodo: tiempo
necesario en
generarse un
ciclo Frecuencia:
Número de
ciclos que se
efectúan en un
segundo
F y t
inversos
Velocidad angular:
ángulo recorrido por
unidad de tiempo
Desfase de onda:
Cuando existe un
desplazamiento de
tiempo entre la
variación de dos ondas
de igual frecuencia esto
es un desfase
Tensión
instantánea: v = V
sin(wt + φ) o bien v =
V cos(wt+φ−90o),
donde V es la
amplitud de tensio
́n, wt esta ́
expresado en
radianes y φ en
grados, por tanto,
podemos conocer
en cada instante el
valor del voltaje
Tensión de pico:
Tensión máxima
instantánea que se
alcanza en el ciclo Hay
2 valores de pico uno
+ y otro -
Tensión
pico a pico
Tensión
entre los
dos valores
Tensión
media
Valor
medio de
tensión
Tensión eficaz Capacidad
energética que puede
desarrollar una corriente
alterna en comparación
con una continua.
Conocer el valor de tensión
alterna que puede
desarrollar la misma
potencia que una tensión
continúa = valor eficaz
Condensador
y bobina
Condensador
Dispositivo
que sirve
para
almacenar
carga y
energía.
Capaces de
almacenar
carga bajo
ciertas
condiciones
C. Cilíndrico donde L es la
longitud del condensador cil
́ındrico, r radio interior del
conductor y R radio externo
del conductor y ε es la
permitividad del material
existente entre los
conductores
C. Esférico donde R es el
radio de la esfera y ε es la
permitividad del material
existente dentro de la esfera.
Paralelo La característica fundamental es que los
conden- sadores esta ́n sometidos al mismo
potencial, y la carga total almacenada es la suma de
la carga almacenada en cada uno de los
condensadores,
Considerar la
tensión máxima
que puede
soportar.
Serie Cuando los puntos a y b se
conectan a los termi- nales de
una bater ́ıa, se establece una
diferencia de potencial entre los
dos condensadores
Bobina
sistema formado por N
espiras o vueltas Existe una
relacio ́n entre el flujo que
atraviesa dicho sistema
debido al paso de corriente
por el mismo y la propia
corriente
Elementos
electricos
Notación
fasorial
Un fasor es
un vector
que gira en
dirección
contraria a
las
manecillas
de reloj ,
módulo es
la amplitud
de la curva
cosenoidal
Forma de
representar
los
favores
Notaciones
más
habituales
para un
fasor
Admitancia
Recíproca de
la impedancia
Parte real G
Conductancias
Parte
imaginaria
B
Susceptancia
Diagrama
Admitancia
un complejo
Eje x Elem.
Conductivos
Eje y Elem.
Susceptivos
Entrada y
transferncia
Impedancia
Razón entre
V e I Es
impedancia
(z)
Impedancia
de los
elementos:
Rectangular
Polar
Diagrama
Eje x.- términos
resistivos Eje y.-
términos de
reactancia
inductiva
Impedancia un
complejo
De entrada y
transferencia
Teoremas de
thevenin y norton
Votaje Thevenin La
tension Thevenin,
VTh, es la que
aparece entre los
terminales de
carga (salida), con
la carga ZL
desconectada, o
sea, en el vacio
IT:Es el valor de
impedancia que aparece
en los termi- nales de
salida (sin la carga)
considerando al
generador (o
generadores) con tensio
́n igual a cero.
Impedancia Norton Es la
misma que para el caso del
circuito equivalente
Thevenin.
Intensidad
Norton Partiendo del
equivalente Thevenin,
corresponde a: INo =
VTh/Zth
Principio de superposición El
principio de superposicio ́n
establece que la respuesta de
cualquier el- emento de una red
lineal que contenga ma ́s de una
fuente es la suma de las
respuestas producidas por las
fuentes, actuando cada una sola.
metodo mallas
Metodo nodos
Respuesta a la frecuencia y resonancia en c. Electticos
Respuesta a la frecuencia
Comportamiento
sobre un
intervalo de
frecuencias
Redes de 2 puertas
Contiene 2 pares de
terminales una de
voltaje1 y otra de
corrriente1 y la otra
la numero 2
Conexión
de salida
definida
como:
Filtros : redes De pasa altas, bajas y pasa banda
Si HV
disminuye y
aumenta la
frecuencia =
caída de
impedancia a
alta frecuencia
es pasó bajo
Si HV disminuye
y disminuye la
frecuencia
Caída de
impedancia a
baja frecuencia
Existen 3 tipos
mixtos de las 2
anteriores
Circuitos
resonantes:
Resonancia:
red eléctrica
originado por
bobinas y
condensadores
Frecuencia de
resonancia f0
Frecuencia a la
cual se obtiene un
máximo
Factor de
calidad Q
Indicativo de la eficiencia
con que se almacena
energía
W max.- valor máximo
de energía almacenada
P.- potencia disipada
El ancho de banda (β)
en funcio ́n del factor
de calidad se puede
expresar como
En c. Resonantes el factor
calidad es la frecuencia de la
resonancia
Frecuencia De potencia media
HV=.707HVmax Cualquier
función de red no constante
H(w)alcanzará su valor
absoluto más grande en
alguna frecuencia Wx
Pueden existir 2 frecuencias de
potencia media. Una antes y
otra después a la f. De pico Y se
llama ancho de banda