T1_ La Electricidad y el circuito eléctrico

8/8/2019 T1_ La Electricidad y el circuito elctrico

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10/10/201010/10/2010 Flix A. GonzlezFlix A. Gonzlez 11

LA ELECTRICIDAD Y ELLA ELECTRICIDAD Y EL

CIRCUITO ELCTRICOCIRCUITO ELCTRICO


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La ElectrotecniaLa Electrotecnia

Es una parte de la tcnica que trata deEs una parte de la tcnica que trata dela aplicacin prctica de los fenmenosla aplicacin prctica de los fenmenoselctricos y magnticos y de laselctricos y magnticos y de lasrelaciones que hay entre ellos.relaciones que hay entre ellos.

1.1


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CronologaCronologa


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Estructura de los tomosEstructura de los tomos

Electrones.Electrones.

Protones.Protones.

Neutrones.Neutrones.

1.2


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Cargas electrostticasCargas electrostticas

Los cuerpos al serLos cuerpos al serfrotadossefrotadosse

electrizan.electrizan. del mismo signo sedel mismo signo se

repelen y de signorepelen y de signocontrario se atraen.contrario se atraen.


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Ley de CoulombLey de Coulomb

La fuerza de atraccin o repulsin entre dosLa fuerza de atraccin o repulsin entre doscargas es:cargas es:

KK00=9.10=9.1099 N.mN.m22/C/C22

K=1/4K=1/4 en el SIen el SI

2

.

r

QQ

KF

d!T


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Campo elctricoCampo elctrico

Es la regin del espacio,Es la regin del espacio,alrededor de una carga, en dondealrededor de una carga, en dondese manifiestan las fuerzas dese manifiestan las fuerzas de

atraccin o repulsin sobre otraatraccin o repulsin sobre otracarga situada en l.carga situada en l.

Se representa porSe representa por lneas delneas defuerza.fuerza.

Intensidad de campo elctrico:Intensidad de campo elctrico:

r

QKE

2!

T


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Intensidad de campoIntensidad de campo

elctricoelctrico LaLa direccindireccin de E enunde E enun

punto coincide con lapunto coincide con la

direccinde Fdireccinde F, o con la, o con latangentetangente a las lneasdea las lneasdefuerza del campo.fuerza del campo.

Sies una distribucindeSies una distribucindecargas, el campo es lacargas, el campo es la

suma vectorialsuma vectorial de todasde todaslasE (principio delasE (principio desuperposicin):superposicin):

nEEEETTTT

! 21


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Energa potencialEnerga potencial

elctricaelctrica El trabajo W es laEl trabajo W es la

suma de la Ep +Ecsuma de la Ep +Ec

LaLa energa potencialenerga potencialelctricaelctrica enunpunto es elenunpunto es eltrabajo (cambiado de signo)trabajo (cambiado de signo)

necesario para llevar lanecesario para llevar lacarga Q desde el exteriorcarga Q desde el exteriorhasta ese punto.hasta ese punto.

pEhgmW

EhFW p

!!

!!

..

.

1.3

rp .. d!

EphgmWEphFW!!

!!..

.


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Potencial elctricoPotencial elctrico

Es el trabajo (cambiado de signo) que hayEs el trabajo (cambiado de signo) que hayque hacer para vencer las fuerzas delque hacer para vencer las fuerzas del

campo y trasladar la unidad de Q+ desde elcampo y trasladar la unidad de Q+ desde el hasta este punto. hasta este punto.

rp

VA .!d

!


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Potencial elctricoPotencial elctrico

ElEl signosignodel potencial depende deldel potencial depende del signode Qsignode Q

Sitenemos una distribucinde cargas, elSitenemos una distribucinde cargas, el

potencial ser lapotencial ser la sumasuma de los potencialesde los potencialescreados por cada carga.creados por cada carga.


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Diferencia de potencialDiferencia de potencial

La d.d.p. entre dosLa d.d.p. entre dospuntos A y B es elpuntos A y B es el

trabajo (trabajo (--))necesario paranecesario paratrasladar la unidadtrasladar la unidadde Q + desde Bde Q + desde B

hasta A.hasta A.

)11

(BA

BA

BA

rr

KQVV

QEp

QWVV

!

d

(!d

(!


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Conductores,Conductores,

semiconductores y aislantessemiconductores y aislantes Los metales (enlaceLos metales (enlace

metlico) al tenermetlico) al tener

muchos emuchos e-- libressonlibressonbuenos conductores.buenos conductores.

Al Si, Se y Ge (enlacesAl Si, Se y Ge (enlacescovalentes) al aumentarcovalentes) al aumentar

la T dejan libres ela T dejan libres e-- ..

Los aislantes no tienenLos aislantes no tienenee-- libres.libres.

1.4


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Circuito elctricoCircuito elctrico

Formado por:Formado por:

GeneradorGenerador

ReceptorReceptor

ConductorConductor

Elementos controlElementos control

1.5


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SimbologaSimbologa


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SimbologaSimbologa


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Corriente elctrica.Corriente elctrica.

Es la circulacin de eEs la circulacin de e-- oocargas elctricas entrecargas elctricas entre

dos cuerpos cargados:dos cuerpos cargados:uno (+) y otro (uno (+) y otro (--).).

Sentido de la corriente:Sentido de la corriente:

ConvencionalConvencional RealReal


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Intensidad de corrienteIntensidad de corriente

elctrica (I)elctrica (I) Es la cantidad de carga elctrica que pasa porEs la cantidad de carga elctrica que pasa por

una seccin transversal de un conductor en launa seccin transversal de un conductor en la

unidad de tiempo.unidad de tiempo.

I= Amperio (A)I= Amperio (A)Q=Culombio (C)Q=Culombio (C)

t=Segundo (s)t=Segundo (s)

t

QI!


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Tipos de corrienteTipos de corriente

elctricaelctrica ContinuaContinua constanteconstante

VariableVariable::

Continua variableContinua variable

Alterna:sinusoidal oAlterna:sinusoidal o

pulsantepulsante


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GeneradoresGeneradores

Es un dispositivo que transforma otraEs un dispositivo que transforma otraclase de energa en energa elctricaclase de energa en energa elctrica

manteniendo la d.d.p.manteniendo la d.d.p.


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La f.e.m. y la d.d.p.La f.e.m. y la d.d.p.

La fem es el trabajo realizado sobre la unidadLa fem es el trabajo realizado sobre la unidadde carga que cruza el generador.de carga que cruza el generador.

LaLa femfem es la causa del movimiento de las Qes la causa del movimiento de las Q

por el interior del generador y lapor el interior del generador y la ddpddp es laes lacausa del movimiento por el resto del circuito.causa del movimiento por el resto del circuito.

Slo se puede medir la ddp o tensin (V).Slo se puede medir la ddp o tensin (V).

QWfem !)(I


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Generacin de la femGeneracin de la fem

Diferentessistemas de generar fem


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Los receptores.Los receptores.

Resistencia elctricaResistencia elctrica Son los encargados de transformar la energaSon los encargados de transformar la energa

elctrica en energa til.elctrica en energa til.

Es la oposicin que presentan losEs la oposicin que presentan losconductores al paso de la corriente elctrica.conductores al paso de la corriente elctrica.

= resistividad (= resistividad (.m).m)

S

lR V!


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LaLa depende de ladepende de la TT, en los conductores, en los conductoresmetlicos aumenta con la misma.metlicos aumenta con la misma.

Algunos metales aAlgunos metales a 0 K0 Kpresentar unapresentar una =0=0, se, se

llamallama superconductividadsuperconductividad..

)]20(1[20 CTCT ! EVV


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Conductancia yConductancia y

conductividadconductividad La conductancia (G) es la inversa de laLa conductancia (G) es la inversa de la

resistencia, es la facilidad que tiene unresistencia, es la facilidad que tiene un

conductor al paso de la corriente elctrica.conductor al paso de la corriente elctrica.

(S=siemens)(S=siemens)

La conductividad (La conductividad () es la inversa de la) es la inversa de la ..

RG

1!


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Efectos de la electricidadEfectos de la electricidad

Calorfico.Calorfico.

Magntico.Magntico.

Luminoso.Luminoso.

Qumico.Qumico.

Fisiolgico.Fisiolgico.


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Instrumentos de medidaInstrumentos de medida

Tipos: analgicos y digitales.Tipos: analgicos y digitales.

Cualidades: exactitud, precisin,Cualidades: exactitud, precisin,fidelidad, rapidez, sensibilidad.fidelidad, rapidez, sensibilidad.

Aparatos:Aparatos:

Voltmetro (conexin paralelo)Voltmetro (conexin paralelo)

Ampermetro (conexin serie)Ampermetro (conexin serie)

Ohmetro (conexin paraleloOhmetro (conexin paralelo -- sin V)sin V)


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Errores en la medidaErrores en la medida

Tipos:Tipos: Sistemticos.Sistemticos.

Accidentales.Accidentales. Error absolutoError absoluto

Error relativo (%)Error relativo (%)

xxE ia !

x

E

E

a

r!

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