T2_Leyes Basicas Del Circuito Electrico

8/7/2019 T2_Leyes Basicas Del Circuito Electrico

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14/02/201114/02/2011 FFéélix A. Gonzlix A. Gonzáálezlez 11

LEYES BLEYES B Á ÁSICAS DELSICAS DELCIRCUITO ELCIRCUITO ELÉÉCTRICOCTRICO

02




La Ley de OhmLa Ley de Ohm Establece la relaciEstablece la relacióón entre las tres magnitudes:n entre las tres magnitudes:

resistencia (R), voltaje (V) e intensidad (I).resistencia (R), voltaje (V) e intensidad (I).

Experimentalmente se demuestra que al aumentarExperimentalmente se demuestra que al aumentarlala d.d.pd.d.p. aplicada a una R aumenta. aplicada a una R aumentaproporcionalmente la I que circula por ella.proporcionalmente la I que circula por ella.

2.1

RV I =




EnergEnerg í í a ela elééctrica. Ley dectrica. Ley de

JouleJoule Esta energEsta energí í a no se acumula en los elementos dela no se acumula en los elementos del

circuito, sino que se convierte en otra forma decircuito, sino que se convierte en otra forma deenergenergí í a:a: – – Motor en mecMotor en mecáánica.nica.

– – LLáámpara en luminosa.mpara en luminosa.

(julios, J)(julios, J) Cuando es en un conductor, se llama efecto Joule.Cuando es en un conductor, se llama efecto Joule.

(calor(calorí í as, cal)as, cal)

t RI W 2=

2.2

t RI q 224,0=




Potencia elPotencia elééctricactrica

Es la energEs la energí í a producida o consumida pora producida o consumida porunidad de tiempo.unidad de tiempo.

(vatios, w)(vatios, w)

Para medir se utiliza el vatPara medir se utiliza el vatí í metro.metro.

VI t

VIt

t

W

P ===

R

V RI P

2

2==




Asociaci Asociacióón den de

ResistenciasResistencias

En SERIE:En SERIE:

321I I I I T ===

2.3

321R R R RT ++=

321 V V V V T ++=






En PARALELO:En PARALELO:

– – Dos R:Dos R: – – Todas R iguales:Todas R iguales:

321V V V V T ===

321

1111 R R R RT

++=

21

21

R R

R R RT

+

•=

n

R RT =

321 I I I I T ++=






MIXTO:MIXTO:Es una combinaciEs una combinacióón de agrupaciones enn de agrupaciones enserie y paralelo.serie y paralelo.

Para resolver estos circuitos, primero sePara resolver estos circuitos, primero sesolucionan las agrupaciones que estsolucionan las agrupaciones que estéénn

claras en serie y paralelo, hastaclaras en serie y paralelo, hastaobtener la R obtener la R TT del circuito.del circuito.Dibuja los circuitos equivalentes.Dibuja los circuitos equivalentes.




Generadores de CCGeneradores de CC

Resistencia interna (r)Resistencia interna (r)

RendimientoRendimientor R

I

+

=ε

2.4

ε ε η

AB AB

T

u V

I

I V

P

P===

.

.




Asociaci Asociacióón de generadoresn de generadores

Serie: CuandoSerie: Cuandoqueremos una FEMqueremos una FEMsuperior a uno ssuperior a uno sóólo.lo.

ε ε ε ε ε Σ=++=321T

r r r r r T Σ=++=321




Asociaci Asociacióón de generadoresn de generadores

Paralelo: CuandoParalelo: Cuandoqueremos unaqueremos unamayor I.mayor I.

I n I I I I T .=++=

n

r r T =




Fuerza contraelectromotrizFuerza contraelectromotriz

LaLa f.c.e.mf.c.e.m. (. (εε

´́) de) deun receptor es el Wun receptor es el W

que realiza por que realiza por

unidad de carga.unidad de carga.

r r R

I

′++

Ε′−Ε=

I r V AB ′+Ε′= AB

W

W

V c

uΕ′

==η




Leyes de KIRCHHOFFLeyes de KIRCHHOFF

En un circuitoEn un circuitodistinguimos:distinguimos: – – Nudo.Nudo.

– – Rama.Rama. – – Malla.Malla.

2.5




Ley de los nudosLey de los nudos: la suma: la sumaalgebraica de las corrientesalgebraica de las corrienteses igual a cero.es igual a cero.

Ley de las mallasLey de las mallas: la suma: la suma

algebraica de lasalgebraica de las f.e.mf.e.m. es. esigual a la suma algebraicaigual a la suma algebraicade las cade las caí í das de tensidas de tensióón.n.

∑ = 0 I

∑ ∑= RI ε




ResoluciResolucióón de circuitosn de circuitos1.1. Dibujamos las corrientes de cada mallaDibujamos las corrientes de cada malla

con un sentido arbitrario.con un sentido arbitrario.((sentido agujas relojsentido agujas reloj).).

1.1. Aplicamos la ley de los nudos (n Aplicamos la ley de los nudos (n--1).1).((I positivas = I sentido mallaI positivas = I sentido malla))2.2. Aplicamos la ley de las mallas (n Aplicamos la ley de las mallas (n--1).1).

((f.e.mf.e.m. positiva si la corriente = I malla. positiva si la corriente = I malla))4.4. Resolvemos el sistema de ecuacionesResolvemos el sistema de ecuaciones

((nnºº ecuaciones = necuaciones = nºº incincóógnitasgnitas).).




Principio de superposiciPrincipio de superposicióónn

Cualquier circuito con dos o mCualquier circuito con dos o máássgeneradores se puede descomponergeneradores se puede descomponeren tantos circuitos como generadoresen tantos circuitos como generadores

tiene.tiene. Se sustituyen los generadores por suSe sustituyen los generadores por su rrii

Se resuelve cada circuito.Se resuelve cada circuito. Se suman las corrientes producidasSe suman las corrientes producidaspor cada generador.por cada generador.




Teorema deTeorema de ThThééveninvenin Cualquier circuito con terminales A y B seCualquier circuito con terminales A y B se

puede sustituir por otro formado por una R puede sustituir por otro formado por una R THTHen serie con un generador ideal deen serie con un generador ideal de εεTHTH..

εεTHTH: es la: es la ddpddp VVABAB en circuito abierto.en circuito abierto. R R THTH: es la R vista entre A y B, cortocircuitando: es la R vista entre A y B, cortocircuitando

los generadores o sustituidos por sulos generadores o sustituidos por su rrii..

εTH

R TH

CIRCUITO

A

B

R L R LεTH

R TH




Teorema de NortonTeorema de Norton

Cualquier circuito con terminales A y BCualquier circuito con terminales A y Bse puede sustituir por otro formadose puede sustituir por otro formadopor un generador de corriente Ipor un generador de corriente INN enen

paralelo con una R paralelo con una R NN..

IN R N R L

A

B




Equivalencia entre ambosEquivalencia entre ambos

TH

TH N R I

ε =

εTH

R TH A

B

TH N R R =




Divisores de tensiDivisores de tensióón yn y

corrientecorriente

Son resistenciasSon resistenciasconectadas a unconectadas a ungenerador para obtenergenerador para obtener

tensiones mtensiones máásspequepequeññas y alimentar aas y alimentar adistintas cargas.distintas cargas.

21 R R

I T

+

=ε

2.7

ε

R 1

R 2 R AB

A

B

R L

21

222 R R

R I RV V T R AB+

===ε

21

2

R R

RV AB

+= ε




Al conectar R Al conectar R

LL alal

circuito noscircuito nosmodifica los valoresmodifica los valores

de Ide ITT y Vy V AB AB.. Al dise Al diseññar estosar estos

circuitos hay quecircuitos hay que

tener en cuenta eltener en cuenta elvalor de R valor de R LL..

d RL RL

A

R

R

I I I

V

I

V R

++

−==

211

1

1

ε

d RL

B A

I V

I I

V V R R

R

+

−

==2

22

2

d

B

R

R

I

V

I

V R ==

3

3

3




Divisores de corrienteDivisores de corriente

(circuito(circuito ShuntShunt))

Se utiliza para medir corrientes mayores queSe utiliza para medir corrientes mayores quelas que puede medir el instrumento delas que puede medir el instrumento deaguja a fondo de escala Iaguja a fondo de escala IMM..

s M M M AB R I I r I V )( −==

M

M M s

I I

r I R

−=




El polEl pol í í metrometro Instrumento de medida para magnitudes elInstrumento de medida para magnitudes elééctricas:ctricas:

R, V e I.R, V e I. Si es analSi es analóógico estgico estáá formado por un galvanformado por un galvanóómetro.metro. La desviaciLa desviacióón de la aguja a fondo de escala In de la aguja a fondo de escala IMM es laes la

sensibilidad del aparato y no se puede sobrepasar.sensibilidad del aparato y no se puede sobrepasar.




VOLTÍMETRO

AMPERÍMETRO OHMETRO

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