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• Cálculos de Potencia
• Circuitos resistivos (Ley de Ohm)
• Circuito abierto y cortocircuito
• Concepto de nodos y mallas
• Leyes de Kirchhoff
• Conexión de resistencias
–R en serie (divisor de voltaje)
–R en paralelo (divisor de corriente)
–Delta - Estrella
Clase 3
Potencia
• Si un elemento está absorbiendo potencia (p>0), entonces la corriente fluye desde el potencial más alto al más bajo
• La absorción de energía eléctrica se produce ya que puede haber una transformación de ésta en calor (plancha), en luz (ampolleta), en sonido (parlantes), o por almacenamiento de energía (cargador de batería)
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Ejemplo cálculo de potencia
Conservación de
energía
Total de potencia
entregada es igual
al total de potencia
absorbida
Escribir signo con convención
Elementos Circuitales
• Hay 5 elementos básicos ideales:
– Fuente de voltaje
– Fuente de corriente
– Resistencia
– Capacitor
– Inductancia
Muchos circuitos pueden ser modelado sólo con fuentes y resistencias
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Circuitos resistivos
• Resistencia es la capacidad de un material para impedir el flujo de cargas eléctricas a través de el.
Propiedad del material
• Símbolo:
• Unidad: Volts por Ampere = [Ω]
• La corriente en una resistencia es proporcional al voltaje en bornes de ésta (Ley de Ohm)
V=R*I
Circuitos resistivos
• Conductancia es el recíproco de la resistencia.
• Símbolo: G
• Unidad: siemens [S] o mhos
• Ejemplo:
1/5 [Ω] = 5 [S]
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Circuito abierto y cortocircuito
• Aire (Circuito abierto)
• R = ∞→ No existe flujo de cargas
Diferencia de potencial puede existir, éste quedará determinada por el circuito
• Cable (Cortocircuito)
• R = 0 → No existe diferencia de potencial
Todos los puntos conectados por un cable están al mismo potencial.
Corriente puede fluir, ésta quedará determinada por el circuito
Concepto de nodo y malla
• Un Nodo es un punto donde dos o más elementos
circuitales son conectados.
• Una Malla está formado por trazos que forman un
camino cerrado en el circuito sin pasar por un
mismo nodo más de una vez.
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Leyes de Kirchhoff
• Ley de corrientes (LKC):
– La suma algebraica de todas las corrientes en un
nodo es igual a CERO
• Ley de voltajes (LKV):
– La suma algebraica de todos los voltajes en una
malla es igual a CERO
Ejemplo Kirchhoff
A
D C
BF GE
2A
1A
Ix
Iy
Iz
Iz
Ip
- 2V +
- 1V ++ Vx -
2Vx
+
-
Vz+
--
+
+
-
-5V
Vy
6
Respuesta ejemplo
Vx = -2 V
Vy = 4 V
Vz = -6 V
Ix = -1 A
Iy = -1 A
Iz = 1 A
Ip = 1 A
Potencia absorbida en una resistencia
• En una resistencia siempre se cumple que p > 0
• Ejemplo:
– Calcular el voltaje Vg y la corriente Va
– Determinar la potencia disipada por la resistencia de 80 [Ω]
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Más ejemplos
• Cuál de estas condiciones son posibles?
Resistencias en serie
• Considere un circuito con
múltiples resistencias como
el de la figura:
• LKC → La misma corriente circula por
todas las resistencias
• LKV → Vss= I*(R1+R2+R3+R4)
La resistencia equivalente es la suma
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Divisor de voltaje
V1=R1*I=Vss*R1/(R1+R2+R3+R4)
Resistencias en paralelo
• Considere un circuito con
múltiples resistencias como
el de la figura:
• LKV → Todas las resistencias tienen la misma diferencia
de potencial en sus bornes (Vx)
• LKC → Iss= Vx*(1/R1+1/R2) → Vx=Iss*(1/R1+1/R2)-1
La resistencia equivalente es el inverso de la suma de los
inversos de cada resistencia
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Divisor de corriente
I1=Iss*Req/R1=Iss*R2/(R1+R2)
Reducciones
Reqa-b ??
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Conversión delta - estrella
Conversión delta - estrella
• La conversión de las interconexiones delta estrella es útil para reducir configuraciones irreducibles mediante cambios paralelo-serie, como la del ejemplo anterior. Para obtener las expresiones de la conversión basta con realizar una equivalencia entre cada par de terminales.
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Retomando
Reqa-b =
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