Resumen 1º Trimestre

8/8/2019 Resumen 1 Trimestre

1/23

Resumen

Circuitos Resistivos:

Serie:

V = + +R = + + I = = =

Paralelo:

V = = = R =

+

I = + Circuitos Condensadores

Serie:

V = + +C =

+

Q = = = Paralelo:

V = = =

C = + + Q = +


2/23

Ley de ohm

Voltaje

V = R IIntensidad

I =

Resistencia:

R =

Potencia

1 cv = 736 w

P = V I

P = R Resistencia de los materiales

R =

R: resistencia: resistividad (/m)l: longitud (m)s: seccin del conductor ()

La inversa de la Resistividad se le llama conductividad

C =

Longitud de un conductor

l =

(m)
http://es.wikipedia.org/wiki/Omegahttp://es.wikipedia.org/wiki/Omegahttp://es.wikipedia.org/wiki/Omega


3/23

La seccin de un conductor = rea de un Circulo

S = ()

Dimetro de un conductor

d =

Variacin de la Resistencia con la Temperatura

= Calor Producido en un conductor (Efecto Joule)

q = 0.24 R = calorasDensidad de Corriente elctrica

d =

d: densidad de corriente elctricaI: intensidad de corriente (A)s: seccin conductor ()

Energa Elctrica o Trabajo

E = P (potencia) t (tiempo)

Tensin en bornes

= f.e.mr IF.e.m (E)

F.e.m = Rendimiento de un Generador

R = R =


4/23

Carga y Descarga de un condensador

Tiempo de Carga

t = 5 R C = segundost: tauR: resistenciaC: capacidad condensador

Tiempo de descargar


5/23

ELECTROMAGNETISMO

. Imanes: son cuerpos que poseen la propiedad de atraer el hierro, los hayNaturales y Artificiales. El polo Norte de un imn representa el Norte

geogrfico y el Sur el Sur geogrfico. El centro se denomina zona de lneaneutra.

. Campo Magntico: regin del espacio donde se hacen sensibles lasfuerzas o acciones magnticas. Las lneas de fuerza salen por el Norte yentran por el sur.

. Induccin Magntica: N de lneas de fuerza del campo magntico porunidad de superficie perpendicular a dichas lneas. Se mide en T (tesla)

1 T = (Gaus)B = H

B: induccin (T) l: longitud (m)

n: n de espiras : permeabilidad ( )

I: intensidad de corriente (A)

. Flujo Magntico: el flujo magntico a travs de una superficie es el ntotal de lneas de fuerza que atraviesan dicha superficie. Se mide enWebber o Maxwell.

= B (induccin) S (superficie)

: flujo magntico (Wb)B: induccin (T)

S: superficie ()1 Wb = Mx (Maxwell)

. Ley de Hopkinson : De sus investigaciones estableci que "el flujo deinduccin magntica es directamente proporcional a la fuerzamagnetomotriz e inversamente proporcional a la reluctancia",
http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Flujo_de_inducci%C3%B3n_magn%C3%A9tica&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Flujo_de_inducci%C3%B3n_magn%C3%A9tica&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Fuerza_magnetomotrizhttp://es.wikipedia.org/wiki/Fuerza_magnetomotrizhttp://es.wikipedia.org/wiki/Reluctanciahttp://es.wikipedia.org/wiki/Reluctanciahttp://es.wikipedia.org/wiki/Fuerza_magnetomotrizhttp://es.wikipedia.org/wiki/Fuerza_magnetomotrizhttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Flujo_de_inducci%C3%B3n_magn%C3%A9tica&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Flujo_de_inducci%C3%B3n_magn%C3%A9tica&action=edit&redlink=1


6/23

. Intensidad de un Campo Magntico: es la relacin entre la induccinmagntica y la permeabilidad del medio material en el que se ha

establecido el campo.

H =

H: intensidad de campoB: induccin (T): permeabilidad

. Intensidad de Campo Magntico en el Interior de un Solenoide:son los

amperios vueltas por unidad de longitud.

H =

H: intensidad de campo (A/m o Av/m)

N: n de espirasI: intensidad de corriente (A)l: longitud (m)

. Sustancias Ferro Magnticas: sustancias que tienen una permeabilidadmucho mayor que la del vaco y dependiente de la induccin magntica.Son fuertemente atradas por un imn. La permeabilidad de estas sustanciasse calcula:

=

La permeabilidad absoluta se mide en

Def . Permeabilidad: se denomina permeabilidad magntica a lacapacidad de una sustancia o medio para atraer y hacer pasar a travs de slos campos magnticos, la cual est dada por la relacin entre la induccinmagntica existente y la intensidad de campo magntico que aparece en elinterior de dicho material.
http://es.wikipedia.org/wiki/Campo_magn%C3%A9ticohttp://es.wikipedia.org/wiki/Inducci%C3%B3n_magn%C3%A9ticahttp://es.wikipedia.org/wiki/Inducci%C3%B3n_magn%C3%A9ticahttp://es.wikipedia.org/wiki/Intensidad_de_campo_magn%C3%A9ticohttp://es.wikipedia.org/wiki/Intensidad_de_campo_magn%C3%A9ticohttp://es.wikipedia.org/wiki/Inducci%C3%B3n_magn%C3%A9ticahttp://es.wikipedia.org/wiki/Inducci%C3%B3n_magn%C3%A9ticahttp://es.wikipedia.org/wiki/Campo_magn%C3%A9tico


7/23

. Fuerza de Atraccin:

F = s F: fuerza de atraccin (Kp)

S: superficie ()B: induccin magntica (Gs)

Para calcular la Induccin Magntica a partir de la Fuerza de atraccin:

B = 5000

B: induccin magntica (T)F: fuerza de atraccin (Kp)S: superficie ()

. Calculo Circuito Magntico en Serie: los amperios vuelta totales son lasuma de los amperio vuelta que circular por cada parte del circuito.Los amperios vueltas necesarios en cada circuito se calculan multiplicandola intensidad de campo en esa parte por su longitud.

H l = n I

Fmm = n I

Fmm: fuerza magnetomotriz (fem)n: n de espirasI: intensidad de corriente

H: intensidad de campo magnticol: longitud


8/23

La intensidad de campo en las distintas partes se calcula:

Intensidad en el Hierro: la permeabilidad de las sustancias ferromagnticas no es constante, por lo que la relacin entre induccin y la

intensidad de campo en los distintos materiales viene dada en tablas decurvas llamadas de magnetizacin

Intensidad de campo en el aire o entrehierro:

H =

=

= 800000 B

= 8000 B

. Densidad de Corriente: se define como una magnitud vectorial que tieneunidades de corriente elctrica por unidad de superficie, es decir, intensidadpor unidad de rea.

Se calcula:

D =

I: intensidad en (A)S: seccin en ( )

. Longitud de lnea media del campo magntico en un solenoide:

L = 2 r L= d


9/23

. Histresis Magntica: es la tendencia de un material a conservar una desus propiedades, en ausencia del estmulo que la ha generado. Podemosencontrar diferentes manifestaciones de este fenmeno.

El valor de induccin magntica que conserva se llama: magnetismoremanente.

La intensidad de campo magntico necesario para anular el magnetismoremanente se le denomina fuerza coercitiva.

La curva de histresis muestra la curva de magnetizacin de un material.Sea cual sea el material especfico, la forma tiene caractersticas similares.

Al principio, la magnetizacin requiere un mayor esfuerzo elctrico. Esteintervalo es la llamada zona reversible.

En un determinado punto, la magnetizacin se produce de formaproporcional. En ese punto se inicia la denominada zona lineal.

Finalmente, se llega un instante a partir del cual, por mucha fuerza

magntica que induzcamos al material, ya no se magnetiza ms. Este es elllamado punto de induccin de saturacin, que determina el inicio de lallamada zona de saturacin.


10/23

CORRIENTE ALTERNA

. Corriente Alterna:es una corriente que se repite cambiando de sentido

peridicamente. La corriente alterna ms utilizada es la que realiza un ciclode valores senoidales.

. Alternador Monofsico: es un generador de corriente alterna (C.A), quemantiene entre sus bornes una tensin elctrica que cambia peridicamentede polaridad.

. Perodo: es el tiempo mnimo T, que tarda la corriente en repetir susvalores. En el tiempo de un perodo la corriente realiza una oscilacincompleta o ciclo.

. Frecuencia: es el n de ciclos, realizados en un segundo.

La frecuencia es la inversa del perodo.=

El perodo por segundo recibe el nombre de hercio o hertz (Hz)

Ejemplo: calcular la frecuencia alterna de una corriente elctrica

alterna que produce una oscilacin completa en 1/60 s.

= =

= 60 Hz

. Alternancia: cuando la C.A circula en un sentido realiza una alternancia.En cada perodo hay dos alternancias, una que consideramos positiva y otranegativa.

. Efectos producidos por la Corriente Alterna:

1. Efectos calorficos: La C.A calienta los conductores porefecto Joule igual que la corriente continua.

2. Efectos magnticos: La C.A crea un campo alternativoalrededor del conductor por el que circula.


11/23

. Valor INSTANTNEO de una CORRIENTE o una TENSIN alterna: esel valor (i o v), que toma la intensidad de la corriente o la tensin en uninstante.

.Valor MX de una CORRIENTE o una TENSIN alterna: es el mayorvalor( o ) que toma la intensidad de corriente o la tensin en uninstante.

. Valor MEDIO de una CORRIENTE alterna senoidal: es el valor () deuna intensidad de corriente alterna que transporta la misma carga en elmismo tiempo que una corriente continua de igual intensidad. El valormedio de la intensidad de C.A senoidal en funcin del valor mximo es:

= = 0.636 Se define matemticamente como la media aritmtica de los valores

instantneos de intensidad en una alternancia.

Ejemplo: una corriente alterna tiene de valor mx 20 A.Calcular su valor medio.

Valor medio = 0.636 = 0.636 20 = 12.72 A. Valor MEDIO de una TENSIN alterna senoidal: es la media aritmticade los valores instantneos de tensin en una alternancia. El valor medio dela tensin alterna senoidal en funcin del valor mximo es, de formaanloga que para la intensidad:

= = 0.636 Ejemplo: una tensin alterna senoidal tiene de valor mx

311 v. Cul es el valor medio?

Valor medio = 0.636 = 0.636 311 = 197.8 V


12/23

.Valor EFICAZ de una CORRIENTE alterna senoidal: es el valor (I) de unaintensidad de corriente alterna que produce en un circuito la mismacantidad de calor por efecto Joule de una corriente continua de igualintensidad. El valor eficaz de la intensidad de C.A senoidal en funcin del

valor mximo es:

I =

= 0.707 Ejemplo: una corriente alterna senoidal tiene de valor

mximo 20 A. Cul ser su valor eficaz?

El valor eficaz I = 0.707 20 = 14.14 A

. Valor EFICAZ de una TENSIN alterna senoidal: es la raz cuadrada dela media aritmtica de los cuadrados de valores instantneos de tensinelctrica en un perido. El valor eficaz de una tensin alterna senoidal enfuncin del valor mx es, de forma anloga que para la intensidad:

I =

= 0.707 Ejemplo: calcular el valor eficaz de una tensin alterna

senoidal que tiene el valor mx 311 v.

El valor eficaz V = 0.707 311 = 220 v


13/23

.Representacin grfica de una magnitud alterna senoidal:

. Desfases entre magnitudes alternas:

a. Se dice que dos magnitudes alternas estn en fase cuando tienenel mismo instante sus valores mx y min.


14/23

b. Se dice que dos magnitudes estn desfasadas un ngulo o untiempo t, cuando sus valores mx y min estn desfasados esengulo o ese tiempo.

Ejemplo: dos corrientes alternas senoidales estn desfasadas20 , Sabiendo que la frecuencia es 50 Hz. Calcular:

a. El perodob. El tiempo de desfasea. El perodo

T = =

s

b. El tiempo de desfase estar en la proporcin: =

; t =

T =

= = 0.0011 s

Dos magnitudes alternas de 60 Hz de frecuencia estndesfasadas 36. Calcular el tiempo de desfase.

T = s

=

; t =

T =

s =

= 0.0016 s


15/23

. Circuito de corriente alterna con RESISTENCIA HMICA


16/23

FORMULAS CORRIENTE ALTERNA

Frmulas de los componentes

Resistencias:

La intensidad I =

La Potencia P = R = I V = V r = RI

Bobinas (autoinduccin):

La Intensidad I =

Reactancia de autoinduccin = La Potencia = I = I

Condensadores (capacidad):La Intensidad I =

Reactancia de capacidad = La Potencia = = I


17/23

Formulas Circuito Serie de corriente alterna

Intensidad I =

Impedancia Z =

La Intensidad de corriente est desfasada un ngulo, si el ngulo esms pequeo la intensidad est retrasada respecto a la tensin.

= ng tg

Potencias

P. Activa (w): P = R P. Reactiva (Var)

Q = ( P. Aparente (VA): S = Z = VIRelacin entre Potencias: S =


18/23

Circuito Paralelo de corriente alterna

Al conectar varios receptores en paralelo a una tensin alterna devalor eficaz V y frecuencia f.

a. Por los receptores circula corriente alterna, siendo el valor de laintensidad total I, segn ley de Kirchhoff, igual a la sumavectorial de las intensidades eficaces que circulan por cadareceptor.

I = +

I =

La intensidad active total , es igual a la suma de lasintensidades activas que circulan por cada receptor.

= + = cos

La intensidad reactiva total , es igual a la suma de lasintensidades reactivas que circula por cada receptor.

= + = sen

b. La Intensidad est desfasada un ngulo respecto a la tensin. = ng tg


19/23

c. La Resistencia total del circuito

Resistencia Activa Total: = cos

Reactancia Total: = = sen Impedancia Total:

d. La Potencia ConsumidaActiva:

P = VI cos =

Reactiva:

Q = VI sen = Aparente:

S = VI =


20/23

Construccin de Grficas

Tringulo de Tensiones:

La representacin vectorial de las tensiones forma el tringulode tensiones.

Tensin Activa: = RI = VI cos Tensin Reactiva: = (

Tensin Aplicada al circuito: V = ZI = Tringulo de Resistencias

Resistencia Activa: R = Z cos

Reactancia Total: X = = Z sen Impedancia: Z =


21/23


22/23

Resonancia Circuito Serie

Un circuito de resistencia R, autoinduccin L y capacidad C en serie,conectado a una tensin alterna senoidal de valor eficaz V y frecuencia f,

est en resonancia cuando la intensidad de corriente que lo recorre est enfase con la tensin aplicada. Esto ocurre cuando el valor de la reactancia deautoinduccin es igual a la de la reactancia de capacidad.

La intensidad tomar un valor muy elevado al estar limitadasolamente por la resistencia hmica del circuito.

I =

=

=

Si la resistencia es muy pequea (prcticamente nula) el circuitoacta, cuando est en resonancia, como un cortocircuito.

= ; =

f =

Leyes de Kirchhoff en corriente alterna

1 Ley: en todo nudo o punto de conexin de 3 o ms conductores lasuma vectorial de la intensidad que llegan al nudo es igual a la sumavectorial de intensidades que se alejan de l.

2 Ley: en toda malla o circuito cerrado la suma vectorial de fuerzaselectromotrices es igual a la suma vectorial de las cadas de tensin.


23/23

Componente Activa y Reactiva de la corriente

Una corriente alterna de intensidad I, que pase por un circuitodesfasada un ngulo respecto a la tensin aplicada, puede considerarse

analticamente formada por dos componentes perpendiculares entre s. Unaintensidad activa en fase con la tensin y una intensidad reactiva desfasada 90 respecto a la tensin.

La Intensidad es la suma vectorial de las dos componentes

I = +

I =

Principio de separacin de potencias

La Potencia Activa Total de un conjunto de receptores: es igual a la

suma aritmtica de sus potencias activas.

P = La Potencia Reactiva Total de un conjunto de receptores: es igual a

la suma algebraica de sus potencias reactivas.

Q = La Potencia Aparente Total del conjunto de receptores:

S =

Resumen 1º Trimestre

Documents

Transcript of Resumen 1º Trimestre