TEMA 1.- Principios de análisis de circuitos eléctricos.

1 ING. TEC. Y TECNOLOG A ELECTRICA TEMA 1 P gina 1 de 21 TEMA Principios de an lisis de circuitos el ctricos. CONTENIDO: Sistemas de Unidades. Tensi n y Corriente. Potencia El ctrica. Elementos de un circuito: Activos y Pasivos. Criterio Internacional de Signos. Asociaci n de elementos pasivos.

2 Asociaci n de elementos activos. Topolog a de redes. Definiciones. Leyes de Kirchhoff. Teoremas de Norton y Thevenin RELACI N DE PROBLEMAS Sistemas de Unidades. El Sistema Internacional de Unidades (SI), define las unidades fundamentales o b sicas. La combinaci n de ellas dan lugar a otras unidades f sicas. En las tablas adjuntas se definen las m s importantes (b sicas y derivadas): Magnitud Nombre S mbolo ( ) Longitud metro m Masa kilogramo kg Tiempo segundo s Corriente el ctrica amperio A Temperatura termodin mica kelvin k Cantidad de sustancia mol mol Intensidad luminosa candela cd Magnitud Nombre F rmula S mbolo Aceleraci n lineal Metro x segundo cuad.

3 M/s2 Velocidad lineal metro por segundo m/s Frecuencia hertz s-1 Hz Fuerza newton Kg m/s2 N Presi n pascal N/m2 Pa Densidad kgr x metro c bico Kg/m3 Energ a o Trabajo joule N m J Potencia vatio J/s W Carga el ctrica coulomb A s C Potencial el ctrico voltio W/A V Resistencia el ctrica ohmio V/A Conductancia el ctrica siemens A/V S Capacitancia el ctrica faradio C/V F Flujo magn tico weber V s Wb Inductancia henrio Wb/A H ING. TEC. Y TECNOLOG A ELECTRICA TEMA 1 P gina 2 de 21 Dentro de esta definici n del sistema a utilizar, tambi n se definen los m ltiplos indicados en la tabla 3, indicados en potencias de 10.

4 M ltiplo 1012 109 106 103 102 101 10-1 10-2 10-3 10-6 10-9 10-12 10-15 Prefijo Tera Giga Mega Kilo Hecto Deca deci centi mili micro nano pico femto S mbolo T G M K H D d c m n p f Tensi n y Corriente. La variaci n de carga el ctrica a trav s de la secci n trasversal de un conductor se define como corriente el ctrica o Intensidad de corriente el ctrica. dttdqti)()(= La diferencia de potencial o tensi n entre dos puntos, es el trabajo realizado al mover la carga unidad entre esos puntos. dqdwv= Para que pueda haber circulaci n de electrones o Corriente el ctrica entre dos puntos, entre ellos debe haber una diferencia de potencial o tensi n.

5 Potencia El ctrica. Se define potencia el ctrica como el trabajo realizado por unidad de tiempo. )()()(titvdtdqvdtdwtp=== EJERCICIO: Una l mpara que tiene una potencia de 100W absorbe una intensidad de 10 . Calcular la tensi n aplicada y el valor de la resistencia el ctrica. Elementos de un circuito el ctrico: Activos y Pasivos. Para que se pueda establecer corriente en un circuito el ctrico, debe aparecer una diferencia de potencial o tensi n entre dos puntos. Los elementos que son capaces de aportar energ a el ctrica para crear esta diferencia de potencial o tensi n, se denominan elementos activos.

6 A diferencia de los elementos pasivos que son aquellos que consumen energ a o la almacenan. Los elementos activos pueden clasificarse en fuentes de tensi n 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. ING. TEC. Y TECNOLOG A ELECTRICA TEMA 1 P gina 3 de 21 Elementos Pasivos.

7 Resistencia el ctrica (Ley de Ohm). La Resistencia el ctrica de un material es la caracter stica intr nseca de dicho material, de oponerse al paso de la corriente el ctrica, cuando se le somete a una diferencia de potencial o tensi n. As pues la resistencia de un material depende de sus caracter sticas intr nsecas, adem s de sus dimensiones. La resistencia vendr dada por la expresi n: slR = Donde R es la resistencia, la resistividad, l la longitud y s la secci n. La Ley de Ohm relaciona la intensidad de corriente el ctrica, la diferencia de potencial o tensi n, y la resistencia.

8 De tal manera podr amos enunciarla como: La ca da de tensi n a extremos de una resistencia es igual al producto de la intensidad de corriente por la resistencia. La expresi n ser : RIV = De la misma, obtendr amos: RVI= IVR= La resistencia es un elemento pasivo de circuito, ya que consume energ a aportada por alguna fuente. La energ a consumida por la resistencia el ctrica se disipa en forma de calor. La relaci n de la potencia consumida por una resistencia viene expresad por la Ley de Joule, que se expresa matem ticamente: IVP = 2 IRP = RVP2= Donde P es la potencia, expresada en Watios.

9 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. Elementos pasivos de almacenamiento de energ a. Adem s de la resistencia el ctrica, en un circuito el ctrico aparecen otros dos tipos de elementos pasivos. Son el Condensador y la Inductancia. Condensador Un condensador est constituido por dos placas conductoras enfrentadas, separadas por un material diel ctrico. Cuando se aplica al condensador una diferencia de potencial, las placas quedan cargadas con polaridades contrarias, estableci ndose un campo el ctrico entre las placas.

10 La relaci n entre la ING. TEC. Y TECNOLOG A ELECTRICA TEMA 1 P gina 4 de 21 cantidad de carga acumulada y la diferencia de potencial que ha provocado dicha acumulaci n, determinan una constante que caracteriza a todo condensador, denominada capacidad C. La capacidad se mide en Faradios F.