1.2 Elementos Básicos

1 Teoría de Circuitos
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
1.6
1.7
1.8
Introducción.
Elementos básicos.
Leyes de Kirchhoff.
Métodos de análisis: mallas y nodos.
Teoremas de circuitos:
Thevenin y Norton.
Fuentes reales dependientes.
Condensadores e inductores.
Respuesta en frecuencia.
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1.2 Elementos Básicos
Elementos activos:
Fuentes de voltaje y fuentes de corriente.
Elementos pasivos:
Resistencia, Inductancia, Capacitancia.
Esquemas de circuitos:
Conexión en serie, en parelo y mixta.
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1
Fuentes ideales independientes
◊
Fuente ideal de voltaje
independiente
p
es un
elemento del circuito
que mantiene un voltaje
determinado entre sus
terminales sin importar
la corriente en el
dispositivo.
◊
Fuente ideal de corriente
independiente es un
elemento del circuito
que mantiene una
corriente determinada
entre sus terminales sin
importar la caída de
tensión en el dispositivo.
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Fuentes ideales dependientes
◊
La fuente ideal de voltaje
d
dependiente
di
(o
controlada) es una
fuente en la cual el
voltaje viene determinado
por el voltaje o la corriente
en algún otro punto del
circuito.
◊
Fuente ideal de corriente
dependiente ( o
controlada) es una
fuente en la cual la
corriente viene
determinado por el
voltaje o la corriente en
algún otro punto del
circuito.
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2
Ley de Ohm
◊
◊
En la ciencia, para producir un efecto debe existir una
causa y como consecuencia,
consecuencia para producir un efecto la
causa debe vencer la oposición presente.
En electricidad esta regla se demuestra; la fuerza
electromotríz es la causa, la corriente es el efecto y la
oposición es la resistencia.
I (corriente o amperaje) = E (voltaje) / R (resistencia en ohmios)
◊
Ley desarrolada por Georg Simón Ohm en 1.827
11
Resistencias
◊
◊
◊
Componente pasivo: no genera intensidad ni
tensión en un circuito.
circuito
Su comportamiento se rige por la ley de Ohm.
Su valor lo conocemos por el código de colores,
también puede ir impreso en el cuerpo de la
resistencia directamente.
Una vez fabricadas su valor es fijo.
SÍMBOLOS:
◊
UNIDAD: Omhio (O)
◊
◊
12
3
Bobinas
◊
◊
◊
◊
Componente pasivo: genera un flujo magnético al
paso de la corriente eléctrica.
Se fabrican arrollando un hilo conductor sobre un
núcleo de material ferromagnético o al aire.
SÍMBOLOS:
UNIDAD: Henrio (H), se suelen emplear los
submúltiplos mH y microH.
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Condensadores
◊
◊
◊
◊
Componente pasivo: almacena cargas eléctricas
para utilizarlas en el momento adecuado.
Compuesto por un par de armaduras separadas
por un material aislante denominado dieléctrico.
SÍMBOLOS:
UNIDAD: Faradio (F), se suelen emplear los
submúltiplos microF y picoF.
14
4
Aplicación de la ley de Ohm
◊
Hay 3 maneras de conectar un resistor a un circuito:
a) en serie, b) en paralelo y c) en serie - paralelo.
◊
◊
La corriente en todas las partes de un circuito serie es igual
El voltaje en todas las partes de un circuito paralelo es igual.
15
Conexión en serie
La corriente en todas las partes de un circuito serie es igual.
16
5
Fuentes de tensión en serie
i
- +
+
-
5V
5Ω
10 V
+
15 V
-
5Ω
Aplicando la ley de Kirchhoff para el voltaje
Fuente equivalente para fuentes de tensión en serie  suma
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Fuentes de tensión en serie
5V
+ -
+
-
10 V
+
-
5V
+
-
10 V
Imposible: se debe conectar + con – y – con +
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6
Conexión en paralelo
El voltaje en todas las partes de un circuito paralelo es igual.
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Fuentes de corriente en paralelo
5A
2A
5Ω
5A
2A
5Ω
5A=2A+i
i=3A
5A+2 A=i
i = 7A
20
7
Fuentes de corriente en paralelo
5A
2A
Imposible: No hay bifurcación
de corriente. Están en serie.
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Conexión en serie-paralelo
Para el cálculo de un circuito serie - paralelo, la combinación del
paralelo se substituye con la resistencia equivalente (Req), luego
el circuito se convierte en simples resistencias en serie cuyo valor
óhmico se puede encontrar con una simple suma de ellas.
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8
Red de resistencias
◊
◊
◊
Las líneas se interpretan como de resistencia nula
En n2 no hay ninguna diferencia de potencia
Toda la resistencia real en esta zona del circuito se
“concentra” en e2
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9