Introducción a los circuitos y sistemas eléctricos. Consultar 1. ¿Qué es carga eléctrica? Es una propiedad intrínseca de algunas partículas subatómicas que se manifiesta mediante atracciones y repulsiones que determinan las interacciones electromagnéticas entre ellas; a los electrones se les asignó carga negativa: –1, también expresada –e. Los protones tienen carga positiva: +1 o +e. A los quarks se les asigna carga fraccionaria: ±1/3 o ±2/3, aunque no se han podido observar libres en la naturaleza.1 2. ¿Qué es fuerza electromotriz? Es toda causa capaz de mantener una diferencia de potencial entre dos puntos de un circuito abierto o de producir una corriente eléctrica en un circuito cerrado 3. ¿Qué elementos conforman un circuito eléctrico? Componente: Un dispositivo con dos o más terminales que puede fluir carga dentro de él. En la figura 1 se ven 9 componentes entre resistores y fuentes. Nodo: Punto de un circuito donde concurren varios conductores distintos. A, B, D, E son nodos. Nótese que C no es considerado como un nodo puesto que es el mismo nodo A al no existir entre ellos diferencia de potencial o tener tensión 0 (VA - VC = 0). Rama: Conjunto de todos los elementos de un circuito comprendidos entre dos nodos consecutivos. En la figura 1 se hallan siete ramales: AB por la fuente, AB por R1, AD, AE, BD, BE y DE. Obviamente, por un ramal sólo puede circular una corriente. Malla: Un grupo de ramas que están unidas en una red y que a su vez forman un lazo. Fuente: Componente que se encarga de transformar algún tipo de energía en energía eléctrica. En el circuito de la figura 1 hay tres fuentes, una de intensidad, I, y dos de tensión, E1 y E2. Conductor: Comúnmente llamado cable; es un hilo de resistencia despreciable (idealmente cero) que une los elementos para formar el circuito. 4. ¿Qué es y cuáles son las unidades de?: a. Corriente eléctrica: es el flujo de carga por unidad de tiempo que recorre un material. Se debe a un movimiento de los electrones en el interior del material. Se expresa en C/s (culombios sobre segundo), unidad que se denomina amperio b. Resistencia eléctrica: Resistencia eléctrica es toda oposición que encuentra la corriente a su paso por un circuito eléctrico cerrado, atenuando o frenando el libre flujo de circulación de las cargas eléctricas o electrones. Cualquier dispositivo o consumidor conectado a un circuito eléctrico representa en sí una carga, resistencia u obstáculo para la circulación de la corriente eléctrica. La resistencia eléctrica se mide en unidades llamadas ohms (W) c. ¿Qué es un capacitor o condensador? Son dispositivos que almacenan cargas eléctricas; se dice que dos cuerpos forman un condensador cuando entre ellos existe un campo eléctrico. En general un condensador se compone esencialmente de dos conductores (armaduras) aislados y separados por un dieléctrico (aislador. Pueden conducir cc durante un instante, aunque funcionan bien como conductores en circuitos de ca; esta propiedad los convierte en dispositivos muy útiles para impedir que la cc entre a determinada parte de un circuito eléctrico. La capacidad de un condensador se define como la razón entre su carga y la diferencia de potencial. C es la constante llamada farad y corresponde a un (coul) 2/julio. Entonces, la capacidad de un condensador es un Faradio si para una diferencia de potencial de un voltio entre los conductores, la carga transmitida de uno a otro es de un columbio. Esta constante depende de la geometría de las placas. d. ¿Qué es una bobina o inductor? - Un inductor o bobina es un componente pasivo de un circuito eléctrico que, debido al fenómeno de la autoinducción, almacena energía en forma de campo magnético.la bobina o inductor se mede en HENRIOS y se representa con la letra h o hr e. ¿Qué es potencia eléctrica? - Es la relación de transferencia de energía por unidad de tiempo; es decir, la cantidad de energía entregada o absorbida por un elemento en un tiempo determinado. La unidad en el Sistema Internacional de Unidades es el Vatio, o que es lo mismo, Watt. 5. ¿Qué es un Circuito serie? - Un circuito en serie es una configuración de conexión en la que los bornes o terminales de los dispositivos (generadores, resistencias, condensadores, interruptores, entre otros.) se conectan secuencialmente 6. ¿Cuál es la característica principal de un circuito serie? La intensidad es la misma en todo circuito. La tensión se reparte entre los receptores 7. ¿Cómo se calcula la resistencia total para un circuito serie? Simplemente saber que en los circuitos serie se cumple que, la resistencia total del circuito, es igual a la suma de la resistencia de todos los receptores, el resto es simplemente aplicar la Ley de ohm. 8. ¿Qué es la ley de ohm y como se utiliza? - Es una de las leyes fundamentales de la electrodinámica, estrechamente vinculada a los valores de las unidades básicas presentes en cualquier circuito eléctrico. La Ley de Ohm establece que la intensidad que circula por un conductor, circuito o resistencia, es inversamente proporcional a la resistencia (R) y directamente proporcional a la tensión (E). La ecuación matemática que describe esta relación es: 9. Donde, I es la corriente que pasa a través del objeto en amperios, V es la diferencia de potencial de las terminales del objeto en voltios, y R es la resistencia en ohmios (Ω). Específicamente, la ley de Ohm dice que la R en esta relación es constante, independientemente de la corriente.1 10. ¿Qué es un circuito paralelo? 11. Es una conexión donde los bornes o terminales de entrada de todos los dispositivos (generadores, resistencias, condensadores, etc.) conectados coincidan entre sí, lo mismo que sus terminales de salida. 12. ¿Cuál es la característica principal de un circuito paralelo? El voltaje es el mismo en todos los elementos con esta conexión. 13. ¿Cómo se calcula la resistencia total de un circuito paralelo? ....R1 __/\/\/\__ .I..........I .I...R2...I .I_/\/\/\_I .I..........I .I...Rn...I .I_/\/\/\_I 1/Req = 1/R1 + 1/R2 + 1/Rn donde n es el nº de la última resistencia conectada. una vez que saques la cuenta despejas la Req. Ejemplo, si hay R1 = 2Ω y R2 = 5Ω 1/Req = 1/R1 + 1/R2 = 1/2Ω + 1/5Ω = 0,7Ω 1/Req = 0,7Ω ----> Req = 1,43Ω 14. ¿Qué es un circuito RLC? - Un circuito RLC es aquel que tiene como componentes una resistencia, un condensador y un inductor conectados en serie En circuitos RLC, ya que hay una resistencia, hay oscilaciones amortiguadas porque hay una parte de la energía que se transforma en calor en la resistencia. 15. ¿Que son circuitos mixtos y como se resuelven? - Es una combinación de varios elementos conectados tanto en paralelo como en serie, estos pueden colocarse de la manera que sea siempre y cuando se utilicen los dos diferentes sistemas de elementos, tanto paralelo como en serie. Para calcularlos, hay que identificar las partes del circuito que se vean están claramente en paralelo o serie, y buscaremos simplificarlas por separado sacando la resistencia total de cada una, al final quedaría un circuito serie con todas las resistencias totales de los circuitos en los que se ha descompuesto, basta con sumarlas y se acabó. 16. ¿Realice un diagrama conceptual que relacione cada uno de los anteriores puntos? Circuitos Eléctricos •nodo •fuente •malla •conector •rama componenetes clases •circuito mixto •circuito RLS •circuito paralelo corriente electrica •resistencia •capacitador •bobina •potencia electrica ley de OHM tensión intensidad resistencia 15. Realice una presentación en power point.