U.N.E.F.A. · Código de colores para resistores: ss ... (SMD) en carrete. Inductores moldeados....

Electrotecnia

MSc. MSEE Dhionny Strauss

U.N.E.F.A.Universidad Nacional Experimental

de las Fuerzas Armadas

Abril 2010

MS

c.M

SE

E D

hio

nn

yS

trau

ss –

Ele

ctro

tecn

ia –

Ab

ril

2010

Dpto. Ing. Aeronáutica

Dpto. Ing. Eléctrica

Núcleo Aragua

Sede Maracay

II – 20.04.2010

MS

c. M

SE

E D

hio

nn

y S

trau

ss –

Ele

ctro

tecn

ia –

Ab

ril

2010

Electrotecnia

Electrotecnia

Solar Impulse HB-SI - Version A es el primer avion totalmente

electrico potenciado por la energia solar

presentado el pasado Junio 26.2009.

- Con capacidad y autonomia de 36 horas a

8500 metros de altitud.

- Total de 10748 celdas solares que cubren el

avion.

- Celdas solares de silicio monocristalino

200 m2, 22% eficiencia.

- Alas de un total 63.4 metros.

- Peso maximo de 1600kg.

- Baterias de Lithium Polymer 400kg,

200Wh.

- 4 mototes con (10 HP cada uno) Potencia

de 30kW total.

- Velocidad promedio de 70km/h.

- Construido a traves de convenios

tecnologicos de SOLVAY, Deutsche Bank y

OMEGA.

II – 20.04.2010

Electrotecnia

Electrotecnia

II – 20.04.2010

Georg Simon Ohm,

(16.03.1789-6.07.1854) fue un

físico Alemán. En 1827

desarrollo una de las mas

importantes leyes de circuitos

eléctricos: La Ley de Ohm. Fue

Profesor en la universidad de

Erlangen, Colonia y Múnich. El

mismo año publico en Berlín el

escrito “Die galvanische kette,

mathematisch bearbeitet¨- The

Galvanic Circuit Investigated

Matematically en donde

apareció por primera vez la

Ley.

También, la unidad de

resistencia Ω lleva el nombre

Ohm en su honor.

Georg Simon Ohm

MS

c.M

SE

E D

hio

nn

yS

trau

ss –

Ele

ctro

tecn

ia –

Ab

ril

2010

4

Efectos de la temperatura:

MS

c. M

SE

E D

hio

nn

y S

trau

ss –

Ele

ctro

tecn

ia –

Ab

ril

2010

Resistencia Electrica

Electrotecnia

II – 20.04.2010

A

lR .

= -cm = Resistividad del material

conductor

l = cm = Longitud de la muestra

A = cm2 = Area de corte transversal del

conductor

Valido solo

para una

aproximación

a T=20°C de

Temperatura

CTRR 0

120201 201

20RR CT 20

A otra temperatura, tenemos; que @ 1TT

5

Efectos de la temperatura: El incremento o la reduccion de la temperatura afecta

la estructura atomica de conductores, semiconductores y aislantes.

La introduccion de energia termica aumentara la intensidad del movimiento aleatorio

de los electrones dentro del material y hara mas dificil que se establezca un flujo

general de electrones.

- Para buenos conductores, un aumento de la temperatura resultara en un

aumento de la resistencia. Coeficiente termico de resistencia positivo.

- Para otros conductores, un aumento de la temperatura resultara en una

disminucion de la resistencia. Coeficiente termico de resistencia negativo.

Coeficiente termico de resistencia positivo Coeficiente termico de resistencia negativo

MS

c. M

SE

E D

hio

nn

y S

trau

ss –

Ele

ctro

tecn

ia –

Ab

ril

2010


Electrotecnia

II – 20.04.2010

6

Cálculo de resistencia de un conductor a diferentes temperaturas:

Para el cálculo de la resistencia de un material conductor a una temperatura superior o

inferior a los 20oC se tienen las siguientes ecuaciones;

T20

20

La Resistencia R1 a una Temperatura T1 se determina

mediante;

CTRR 0

120201 201

= Coeficiente termico de resistencia a 200C.

R20= Resistencia de la muestra a 200C.

T1= Temperatura para el calculo de resistencia deseado.

20

MS

c. M

SE

E D

hio

nn

y S

trau

ss –

Ele

ctro

tecn

ia –

Ab

ril

2010

Coeficiente termico de resistencia

para varios conductores a 20oC (K-1)


Electrotecnia

)(1)( 202020 TTT

TR

R

20

20

II – 20.04.2010

7

Cálculo de resistencia de un conductor a diferentes temperaturas:

Otra ecuacion usada para el calculo de resistencia considerando el de temperatura

a 20oC es;T

TA

lR 201

= coeficiente termico de resistencia a 200C

= diferencia de temperatura a 200C =

T1= Temperatura para el calculo de resistencia deseado

20

T CT o201

MS

c. M

SE

E D

hio

nn

y S

trau

ss –

Ele

ctro

tecn

ia –

Ab

ril

2010


Electrotecnia

Coeficiente termico de resistencia

para varios conductores a 20oC (K-1)

II – 20.04.2010

8

Tipos de resistores:

Resistores Fijos

MS

c. M

SE

E D

hio

nn

y S

trau

ss –

Ele

ctro

tecn

ia –

Ab

ril

2010Resistores de pelicula gruesa

en chip para flexibilidad de

diseno con circuiteria hibrida.

Resistores de precision de

potencia de alambre

embobinado, hasta 2W y

0.05% tolerancia.

Resistor de alambre embobinado de

esmalte vitreo.

Resistores de potencia de

montaje superficial ideal para

tableros de circuitos impresos.

Resistores de pelicula cermet

de alto voltaje, hasta 10kV.

Resistores de precision de

pelicula metalica.

Resistores de composicion fijos y

diferentes potencias.


Electrotecnia

II – 20.04.2010

9

Tipos de resistores:

Resistores Variables

MS

c. M

SE

E D

hio

nn

y S

trau

ss –

Ele

ctro

tecn

ia –

Ab

ril

2010

Trimer de 4mm.

Elemento conductor de

plastico y cermet.Potenciometro tipo

composicion moldeado.

Conexiones de Reostato.

Simbolo de Reostato.


Electrotecnia

II – 20.04.2010

10

Código de colores para resistores:

MS

c. M

SE

E D

hio

nn

y S

trau

ss –

Ele

ctro

tecn

ia –

Ab

ril

2010


Electrotecnia

II – 20.04.2010

11

Elemento de los circuitos eléctricos.

Inductores: Cuando un conductor se mueve en un campo magnético de manera que corte

lineas magneticas de flujo, se inducira un voltage en el conductor.

Al incrementarse el numero de las lineas de flujo cortadas por unidad de tiempo, o

el campo magnético aplicado se incrementa, mayor será el voltaje inducido en el

conductor.

MS

c. M

SE

E D

hio

nn

y S

trau

ss –

Ele

ctro

tecn

ia –

Ab

ril

2010

Inductor Electrico

Electrotecnia

II – 20.04.2010

12

Ley de Faraday: Se coloca una bobina de N vueltas en una region de flujo cambiante, se

producira un voltaje en la bobina deacuerdo con;

dt

dNe

Donde N representa el numero de vueltas de la bobina y el es el cambio de flujo

en webers que atraviesa la bobinadt

d

MS

c. M

SE

E D

hio

nn

y S

trau

ss –

Ele

ctro

tecn

ia –

Ab

ril

2010

Inductor Electrico

Electrotecnia

II – 20.04.2010

13

Inductancia: La capacidad de una bobina de oponerse a cualquier cambio en la corriente

es medida de la autoinductancia L de una bobina.

La inductancia (L) se mide en Henrys (H);

Los inductores son bobinas de dimensiones y configuraciones diversas.

Una buena aproximacion seria, en función a las dimensiones fisicas, la siguiente;

l

ANL

2

N2= El numero de vueltas al cuadrado

= Permeabilidad del nucleo (Funcion de (B/H))

;

A = Area del nucleo en m2

l= Longitud media en m

L0= Inductancia de la bobina con nucleo de aire

or .

l

ANL o

r

2

or LL

Electrotecnia

MS

c. M

SE

E D

hio

nn

y S

trau

ss –

Ele

ctro

tecn

ia –

Ab

ril

2010

Inductor Electrico

710.4 o

II – 20.04.2010

14

Calculo de la inductancia de una bobina de núcleo de aire:

Cual es la inductancia de la bobina con núcleo de aire de la figura;

0. r

Area de seccion transversal es;

ml

ANL o

1.0

)10.57.12.(10.4.100 6722

Electrotecnia

MS

c. M

SE

E D

hio

nn

y S

trau

ss –

Ele

ctro

tecn

ia –

Ab

ril

2010

Inductor Electrico

Debido a que el núcleo es

aire; entonces, permeabilidad

relativa µr = 17

0 10.4.1

26232

10.57.124

)10.4.(

4

.m

dA

Luego, calculando la inductancia L;

HL 58.1

II – 20.04.2010

15

Inductancia:

Electrotecnia

MS

c. M

SE

E D

hio

nn

y S

trau

ss –

Ele

ctro

tecn

ia –

Ab

ril

2010

Inductor Electrico

Permeabilidad-

Es la medida de la habilidad del material magnético a resistir la formación del campo

magnético en su interior.

Es el grado de magnetización que ese material obtiene en respuesta de un campo

magnético aplicado.

La permeabilidad µ es medida en H.m-1 .También la permeabilidad de un material

puede ser expresada en su permeabilidad relativa µr y la permeabilidad del aire µ0. En

donde µ0=4 π.10-7H.m-1

H: Campo Magnetico Auxiliar. A.m-1

B: Campo Magnetico. W/m2, THB .

II – 20.04.2010

16

Simbolos de Inductancia: La función principal de los inductores es introducir

inductancia dentro de los circuitos eléctricos. La simbología de inductancia es come se

muestra a continuación;

Nucleo de aire Nucleo de hierroVariables

(Permeabilidad

Sintonizada)

MS

c. M

SE

E D

hio

nn

y S

trau

ss –

Ele

ctro

tecn

ia –

Ab

ril

2010

Inductor Electrico

Electrotecnia

II – 20.04.2010

17

Tipos de Inductancia: Pueden clasificarse como fijos y variables.

- Los inductores fijos son de núcleo de aire.

- Los inductores variables son de permeabilidad sintonizada y tienen un eje ferromagnético

que puede moverse dentro de la bobina.

MS

c. M

SE

E D

hio

nn

y S

trau

ss –

Ele

ctro

tecn

ia –

Ab

ril

2010

Electrotecnia

Inductor Electrico

Inductores filtro de alta corriente. Inductores de montura

superficial (SMD) en carrete.

Inductores moldeados.

Inductor toroidal de potencia. Inductores de filtro toroidales. Inductores de núcleo de aire.

II – 20.04.2010

18

MS

c. M

SE

E D

hio

nn

y S

trau

ss –

Ele

ctro

tecn

ia –

Ab

ril

2010

Inductor Electrico

Electrotecnia

II – 20.04.2010

19

Valores estándar: Emplean los mismos multiplicadores numericos de los resistores y

multiplicadores con un intervalo completo de tolerancias de 5%, 10% y 20%.

Pueden encontrarse inductores con los siguientes multiplicadores 0.1H, 0.12H, 0.15H,

0.18H, 0.22H, 0.27H, 0.33H, 0.39H, 0.47H, 0.56 H, 0.68H y 0.82H

y luego 1mH, 1.2mH, 1.5mH, 1.8mH, 2.2mH, 2.7mH y asi sucesivamente.

MS

c. M

SE

E D

hio

nn

y S

trau

ss –

Ele

ctro

tecn

ia –

Ab

ril

2010

Electrotecnia

Inductor ElectricoII – 20.04.2010

20

Voltaje Inducido: La inductancia de una bobina también puede verse como una medida

del cambio en el flujo de enlace debido a un cambio en la corriente a través de ella;

di

dNL

N = Numero de vuletas

= Flujo en webers

i = Corriente a traves de la bobina

Derivado de la Ley de Faraday, se tiene;

dt

di

di

dN

dt

dNeL

De donde se tiene;

dt

diLeL

L = Inductancia en Henries

(di/dt) = Razon instantanea de cambio de corriente a

traves de la bobina.

MS

c. M

SE

E D

hio

nn

y S

trau

ss –

Ele

ctro

tecn

ia –

Ab

ril

2010

Electrotecnia

Inductor ElectricoII – 20.04.2010

21

Elemento de los circuitos eléctricos.

Capacitancia: Es la medida de la habilidad del capacitor de almacenar carga sobre sus

placas.

Esta capacidad se mide en Farads. Un capacitor tendrá una capacitancia de 1 Farad si 1

Coulomb de carga se deposita sobre las placas mediante una diferencia de potencial de 1

Volt en las placas.

MS

c. M

SE

E D

hio

nn

y S

trau

ss –

Ele

ctro

tecn

ia –

Ab

ril

2010

Capacitancia Electrica

Electrotecnia

V

QC

C=Farads (F)

Q=Coulombs (C)

V= Volts (V)

El Farad, por lo general es una medida de capacitancia demasiado grande para la

mayoria de las aplicaciones practicas por lo que con frecuencia se utiliza mas el

microfarad (10-6) o el picofarad (10-12).

Con deformación de

campo

II – 20.04.2010

22

Campo eléctrico.

MS

c. M

SE

E D

hio

nn

y S

trau

ss –

Ele

ctro

tecn

ia –

Ab

ril

2010

Electrotecnia

El numero de líneas de campo eléctrico por unidad de area (D) entre las dos placas resulta

ser uniforme. En los extremos las lineas se extienden hacia afuera del area superficial

generando lo que se conoce como deformacion de campo.

Con deformación de

campo

d

V Volts/metro (V/m)

Si se aplica una diferencia de potencial de V volts en las dos placas separadas por una

distancia d, la intensidad de campo eléctrico es ξ.

II – 20.04.2010 Capacitancia Electrica

23

Campo eléctrico.

MS

c. M

SE

E D

hio

nn

y S

trau

ss –

Ele

ctro

tecn

ia –

Ab

ril

2010

Electrotecnia

Cuando los dipolos se alinean entre si el material se polariza. Los componentes positivos

y negativos de dipolos colindantes neutralizan los efectos entre si. Sin embargo la carga

positiva y negativa de la superficie no, resultando en el establecimiento de un campo

eléctrico. El campo eléctrico neto E=Eaire-Edielectrico. Por tanto el

propósito del dieléctrico sera crear un campo eléctrico que

se oponga al campo establecido en las placas. Por esta

razón el material aislante se conoce como dieléctrico.

La relación de la densidad de flujo a la intensidad de campo

eléctrico se llama permitividad del dieléctrico;

D Farads/metro (F/m)

Para el vacio, el valor de ε, también denotado ε0=8.85.10-12

F/m. De donde se tiene entonces que la permitividad total se

puede expresar en función de la permitividad relativa del

material.

0.r


24

Capacitancia.

MS

c. M

SE

E D

hio

nn

y S

trau

ss –

Ele

ctro

tecn

ia –

Ab

ril

2010

Electrotecnia

De acuerdo a la permitividad relativa o constate dieléctrica del material, la formula de

capacitancia es como sigue;

d

AC

O bien,

d

A

d

AC rr 12

0 10.85.8

Farads

Farads

Donde A es el área de las placas en metros cuadrados, d es la distancia en metros

entre las placas y εr es la permitividad relativa.


25

Calculo de la capacitancia de un capacitor con dielectrico de aire:

Cual es la capacitancia y la intensidad de campo eléctrico entre las

placas si se aplican 450V en las mismas. Encuentre la carga

resultante en cada placa.

Electrotecnia

MS

c. M

SE

E D

hio

nn

y S

trau

ss –

Ele

ctro

tecn

ia –

Ab

ril

2010

d

AC r0

Debido a que el dieléctrico es aire, la permitividad relativa

es uno (1);

Fm

mmFC 12

3

212

10.5910.5.1

01.0./10.85.8

Calculando el campo eléctrico;

mVm

V

d

V/10.300

10.5.1

450 3

3

Calculando la carga;

CVFVCQ 912 10.55.26450.10.59.


26

Tipo de dielectrico y rigidez dielectrica:

El voltaje requerido por longitud de unidad (intensidad de campo electrico) para

establecer la conduccion dentro de un dielectrico es una señal de su rigidez dielectrica

y se denomina voltaje de ruptura. 1 mil = 0.001 pulgada.

Electrotecnia

MS

c. M

SE

E D

hio

nn

y S

trau

ss –

Ele

ctro

tecn

ia –

Ab

ril

2010

La permitividad relativa, o constante dielectrica, como se denomina, es el valor

relativo magnitud respecto a la permitividad electrica del vacio ε0 para diferentes

materiales listados en la tabla.

Permitividad RelativaRigidez dieléctrica


27

Electrotecnia

MS

c. M

SE

E D

hio

nn

y S

trau

ss –

Ele

ctro

tecn

ia –

Ab

ril

2010

Tipos de capacitores:

Capacitores Fijos

b

-

+

a

Se encuentran disponibles en la actualidad un numero grande de

capacitores; los mas comunes son los de mica, de cerámica, electrolítico,

de tantalio y de poliéster.

El capacitor de mica plano típico consta básicamente de hojas de mica

separadas por laminas metálicas. Las placas están conectadas a

electrodos. El área total será el área de una hoja multiplicada por el

numero de hojas dieléctricas. El capacitor de mica presenta excelentes

propiedades de temperatura y una excelente rigidez dieléctrica de

5000V/mil.

El capacitor de cerámica se fabrica

en muchas formas y tamaños. Los

capacitores de ceramica tambien

tienen una corriente de fuga muy baja

de hasta 1000mΩ con voltajes muy

altos como 5000V.


28

Electrotecnia

MS

c. M

SE

E D

hio

nn

y S

trau

ss –

Ele

ctro

tecn

ia –

Ab

ril

2010

Tipos de capacitores:

Capacitores variables

-

+

b

a

Los capacitores variables mas comunes tienen dieléctrico de aire. La

capacitancia se modifica mediante el giro del eje en un extremo para

variar el área común de las placas móviles y fijas. Mientras mayor sea el

área común, mayor será la capacitancia.

Los valores estandar para capacitores utilizan los mismos multiplicadores numericos de

los resistores. Tolerancias de 5, 10 y 20% son posibles. Estos valores incluyen 0.1F,

0.15F, 0.22F, 0.33F, 0.47F y 0.68F. Luego 1F, 1.5F, 2.2F, 3.3F, 4.7F,

etcetera.


29

Electrotecnia

MS

c. M

SE

E D

hio

nn

y S

trau

ss –

Ele

ctro

tecn

ia –

Ab

ril

2010


30

Fuentes de potencia: Las fuentes de inyeccion de potencia en circuitos electricos son

las proveedoras de voltaje (Volts) y corriente (Amperes) en DC – Corriente Directa o en

AC – Corriente Alterna, y por consecuencia potencia activa (Watts) y reactiva (Vars).

Son los elementos Activos de los Circuitos Electricos

MS

c. M

SE

E D

hio

nn

y S

trau

ss –

Ele

ctro

tecn

ia –

Ab

ril

2010

Electrotecnia

Fuentes de Potencia

En DC - corriente directa, el flujo de carga o

de corriente no cambia en magnitud con el

tiempo.

En AC – corriente alterna, el flujo de corriente

se encuentra cambiando continuamente en

magnitud con el tiempo.

t

t

V

V

II – 20.04.2010

31

Fuentes de Voltaje: Las fuentes de voltaje son las fuentes de energia que introducen

una diferencia de potencial, constante o regulable que facilita la circulacion de electrones

y por consecuencia una corriente a traves de un circuito electrico.

Las fuentes de voltaje poseen

dos terminales: uno positivo y

uno negativo.

Fuentes de Voltaje

Independientes: La forma de

su simbologia es circular e

incluye la magnitud de

potencial inyectable.

Fuentes de Voltaje

Dependientes: La forma de su

simbologia es trapezoidal e

incluye la variable y relacion

de dependencia.

V=10 V

V=10.Sin(2.¶.60.t) V

V=10xIX V V=10xVX V

+ -

IX

VX

+ -

IX

VX

+ + +

a

b

a

b

a

b

MS

c. M

SE

E D

hio

nn

y S

trau

ss –

Ele

ctro

tecn

ia –

Ab

ril

2010

Electrotecnia

Fuentes de PotenciaII – 20.04.2010

32

Fuentes de Corriente: Las fuentes de corriente son fuentes de energia que introducen

la circulacion de electrones y por consecuencia una corriente a traves de un circuito

electrico.

Las fuentes de corriente

poseen dos terminales: uno

positivo y uno negativo.

Fuentes de Corriente

Independientes: La forma de su

simbologia es circular con una

flecha interna indicando el

terminal positivo e incluye la

magnitud de corriente inyectable.

Fuentes de Corriente

Dependientes: La forma de su

simbologia es trapezoidal con una

flecha interna indicando e incluye

la variable y relacion de

dependencia.

I=10 A

I=20.Sin(2.¶.60.t) A

I=10xIX A I=10xVX A

+ -

IX

VX VX

+ -

IX

a

b

a

b

a

b

MS

c. M

SE

E D

hio

nn

y S

trau

ss –

Ele

ctro

tecn

ia –

Ab

ril

2010

Electrotecnia


33

Fuentes de Corriente: Las fuentes de corriente son fuentes de energia que introducen

la circulacion de electrones y por consecuencia una corriente a traves de un circuito

electrico.

MS

c. M

SE

E D

hio

nn

y S

trau

ss –

Ele

ctro

tecn

ia –

Ab

ril

2010

Electrotecnia


Fuentes de Voltaje: Las fuentes de voltaje son las fuentes de energia que introducen

una diferencia de potencial, constante o regulable que facilita la circulacion de electrones

y por consecuencia una corriente a traves de un circuito electrico.

34

Convenciones de Elementos Pasivos de Circuitos Electricos:

El voltaje y la corriente se distribuyen en los elementos pasivos como en resistores,

capacitores e inductores como se muestra.

Resistor Inductor Capacitor

+

-

+

- -

+

VR VL VC

IRIL IC

En los elementos pasivos ocurre siempre una caida de potencial de forma

Vab=Va-Vb

a

b

a a

b b

MS

c. M

SE

E D

hio

nn

y S

trau

ss –

Ele

ctro

tecn

ia –

Ab

ril

2010

Electrotecnia

Elementos PasivosII – 20.04.2010

35

Convenciones de Elementos Activos de Circuitos Electricos:

El voltaje y la corriente se distribuyen en los elementos activos de manera standard

como se muestra.

V=10 V

V=10.Sin(2.¶.60.t) V

I=10A

I=20.Sin(2.¶.60.t) A

IVS +

_ _

+IC

VSVCS

IVS

+

_

ICi

+

_

Ri

Ri

+

_

VSi VS

IC

+

_

VCS

a

b

a

b

a

b

a

b

MS

c. M

SE

E D

hio

nn

y S

trau

ss –

Ele

ctro

tecn

ia –

Ab

ril

2010

Electrotecnia

Elementos ActivosII – 20.04.2010

Fuente de Voltaje Fuente de Corriente

36

Combinaciones en Serie de Elementos Pasivos:

R1

R2

10

20

30

R3

RT

RT= R1+R2+R3

RT= 60

Resistencias

10H

L1

L2 20H

30H

L3

LT

Inductancias

LT= L1+L2+L3

LT= 60 H

a

b

a

b

MS

c. M

SE

E D

hio

nn

y S

trau

ss –

Ele

ctro

tecn

ia –

Ab

ril

2010

Electrotecnia


37

Combinaciones en Serie de Elementos Pasivos:

C3

Capacitancias

CT

C1

C2

10F

20F30F

nT CCCCC

1....

1111

321

321

1111

CCCCT

321

1231321

CCC

CCCCCC

CT

123132

321

CCCCCC

CCCCT

Sustituyendo, C1= 10F, C2= 20F y

C3=30F

FCT 4545.5

a

b

MS

c. M

SE

E D

hio

nn

y S

trau

ss –

Ele

ctro

tecn

ia –

Ab

ril

2010

Electrotecnia


38

Convenciones de Paralelo de Elementos Pasivos:

R1

RT LT

R2 R3

10 20 30

L1 L2 L3

10H 20H 30H

321

1111

RRRRT

321

1111

LLLLT

45.5123132

321

RRRRRR

RRRRT H

LLLLLL

LLLLT 45.5

123132

321

Resistencias Inductancias

a

b

a

b

MS

c. M

SE

E D

hio

nn

y S

trau

ss –

Ele

ctro

tecn

ia –

Ab

ril

2010

Electrotecnia


39

Convenciones de Paralelo de Elementos Pasivos:

CT

a

b

MS

c. M

SE

E D

hio

nn

y S

trau

ss –

Ele

ctro

tecn

ia –

Ab

ril

2010

Electrotecnia


C1 C2 C3

CT= C1+C2+C3

CT= 60 F

Capacitancias

10F 20F 30F

40

Cortocircuitos:

Un cortocircuito ocurre al interconectar sobre un elemento de circuito electrico pasivo o

activo un camino electrico de resistencia R=0 o bien un cable de gran calibre.

R1

R2

10

100

I1 +

_

VS

R1

R2

10

100

I2 +

_

VS

I1

I1

I1

0

Circuito

Abierto

R=

Muy alta

resistencia

Corto

Circuito

R=0

Muy baja

resistencia

I2I2

I2

1000V1000V

+

_

+

_

V=0V=Vaba

b

I=0

MS

c. M

SE

E D

hio

nn

y S

trau

ss –

Ele

ctro

tecn

ia –

Ab

ril

2010

Electrotecnia

Cortocircuito y Circuito AbiertoII – 20.04.2010

41

Circuito Abierto: Lo constituye simplemente dos terminales aisladas conectadas por

ninguna clase de elemento. Es decir es un circuito que ofrece una resistencia muy alta al

paso de la corriente electrica.

Un circuito abierto puede tener una diferencia de potencial (voltaje) en sus terminales,

pero la corriente siempre de cero ampere.

Cortocircuito: Es una conexion directa de muy baja resistencia entre dos terminales de

un circuito electrico a traves de un camino electrico de muy baja resistencia o de

resistencia igual a cero ohms.

Un cortocircuito tiene una diferencia de potencial igual a cero, pero la corriente es de un

valor muy alto.

MS

c. M

SE

E D

hio

nn

y S

trau

ss –

Ele

ctro

tecn

ia –

Ab

ril

2010

Electrotecnia

Cortocircuito y Circuito AbiertoII – 20.04.2010

42

Leyes de Kirchhoff:

MS

c. M

SE

E D

hio

nn

y S

trau

ss –

Ele

ctro

tecn

ia –

Ab

ril

2010

Leyes de Kirchhoff

Electrotecnia

III – 27.04.2010

Las leyes de Kirchhoff son las leyes fundamentales para el análisis de los circuitos

eléctricos en AC y en DC.

- La Ley de Voltaje de Kirchhoff o KVL es la ley que establece el

análisis de circuitos de elementos eléctricos conectados en serie a través de la

sumatoria de voltajes.

- La Ley de Corriente de Kirchhoff o KCL es la ley que establece el

análisis de circuitos de elementos en paralelo a través de la sumatoria de corrientes.

43

Electrotecnia

III – 27.04.2010

La Ley de Voltaje de Kirchhoff establece que la suma

algebraica de las elevaciones y caidas de potencial alrededor

de un lazo cerrado es cero.

0V

Ley de Voltaje de Kirchhoff:

1

2

3

Características del Circuito Serie

1 Fuente de Voltaje Independiente

2 Resistores

I

I

I

Subida de

Potencial

1

2

3

Caidas de

Potencial

Leyes de Kirchhoff

MS

c.M

SE

E D

hio

nn

yS

trau

ss –

Ele

ctro

tecn

ia –

Ab

ril

2010

44

Electrotecnia

III – 27.04.2010

0V

1

2

3

I

I

I

Subida de

Potencial

1

2

3

Caídas de

Potencial

caídasselevacione VV

Ley de Voltaje de Kirchhoff:

021 VVE 21 VVE

Leyes de Kirchhoff

MS

c.M

SE

E D

hio

nn

yS

trau

ss –

Ele

ctro

tecn

ia –

Ab

ril

2010

45

Electrotecnia

III – 27.04.2010

Ejemplos de Ley de Voltaje de Kirchhoff:

+ V1 - + 4.2 -

12 V36V

1. Tomar un sentido de corriente standard.

(p.e. sentido horario)

+ V1 - + 4.2 -

12 V36V

I


2. Calcular la ecuacion de voltajes de

Kirchhoff.

122.436 1 VV

3. Despejando V1, tenemos;

VV 8.191

Leyes de Kirchhoff

MS

c.M

SE

E D

hio

nn

yS

trau

ss –

Ele

ctro

tecn

ia –

Ab

ril

2010

46

Electrotecnia

III – 27.04.2010


+

14 V

-


xVV 1232

+ 12 V - + 6 V -

32V +

Vx

-

+

14 V

-

+ 12 V - + 6 V -

32V +

Vx

-

I

VVx 20

Malla 1;

146xV

VVx 20

Malla 2;

Leyes de Kirchhoff

MS

c.M

SE

E D

hio

nn

yS

trau

ss –

Ele

ctro

tecn

ia –

Ab

ril

2010

47

Electrotecnia

III – 27.04.2010

1. Calcular el voltaje Vx. 2. Calcular el voltaje E.


Leyes de Kirchhoff

MS

c.M

SE

E D

hio

nn

yS

trau

ss –

Ele

ctro

tecn

ia –

Ab

ril

2010

48

Electrotecnia

III – 27.04.2010

Ley de Ohm:

Es la ley que establece la relación entre Resistencia, Voltaje y Corriente a través de un

conductor eléctrico y es la base para el análisis de todos los circuitos eléctricos.

R

VI RIV .

I

VR

La fuente de voltaje presiona la corriente en dirección que pasa

la terminal negativa de la batería a la terminal positiva.

Corriente

Voltaje

Resistencia

RI

V Triangulo de

Ohm

Ley de Ohm

MS

c.M

SE

E D

hio

nn

yS

trau

ss –

Ele

ctro

tecn

ia –

Ab

ril

2010

49

Electrotecnia

III – 27.04.2010

Ley de Ohm:

a. Calcule la resistencia total del

circuito RT.

b. Calcule la corriente de la fuente I.

c. Determine el voltaje V2.

a. Circuito en serie. RT= 7 + 4 + 7 + 7 Ohm = 25 Ohm

b. Aplicando la ley de Ohm para la corriente: I=V/R

I= 50/25= 2 A

c. Aplicando ley de Ohm para los voltajes V= I.R

V=2x4= 8 V

R

VI

RIV .

Ley de Ohm

MS

c.M

SE

E D

hio

nn

yS

trau

ss –

Ele

ctro

tecn

ia –

Ab

ril

2010

50

Electrotecnia

III – 27.04.2010

Ley de Ohm:

a. Calcule la resistencia total del

circuito.

b. Calcule la corriente de la fuente I.

c. Determine los voltajes V1, V2 y V3.

Ley de Ohm

MS

c.M

SE

E D

hio

nn

yS

trau

ss –

Ele

ctro

tecn

ia –

Ab

ril

2010

U.N.E.F.A. · Código de colores para resistores: ss ... (SMD) en carrete. Inductores moldeados....

Documents

Transcript of U.N.E.F.A. · Código de colores para resistores: ss ... (SMD) en carrete. Inductores moldeados....