View
253
Download
0
Category
Preview:
DESCRIPTION
Y cuando llegó la 18ª noche Historia de la mujer despedazada Y cuando llegó la 18ª noche Historia de la mujer despedazada Y cuando llegó la 18ª noche Historia de la mujer despedazada
Citation preview
ESCUELA PROFESIONAL DE
INGENIERIA DE SISTEMAS
Definicin y caractersticas de la corriente elctrica.
Dispositivos electrnicos pasivos y activos.
Mediciones electrnicas.
SESION 01
Qu es la electricidad?
Dnde la vemos?
Dnde est la electricidad?
Cmo se genera?
Nuestra civilizacin depende de la electricidad
Algunos aparatos elctricos de la vida cotidiana...
Cmo sera nuestra vida sin electricidad?
Carga y corriente elctrica
Qu entender por electricidad?
Nosotros utilizamos la electricidad
Pero ha existido desde el origen del universo. Incluso antes de la formacin de la materia.
Mtodos de electrizacin
En qu unidad se mide la carga elctrica?
Cul es la carga del electrn y del protn?
La unidad de carga elctrica
Charles Coulomb (1736 1806) Fsico francs
1C = 6.24151 1018 e
Qu significa una diferencia de potencial de 1 volt?
1Volt = ?
Alessandro Volta (1745-1827) junto a su pila voltaica
Voltaje
Voltaje
Voltaje
Cmo mido la corriente?
Andr Ampre (1775-1836)
Corriente elctrica
Corriente elctrica
Corriente elctrica
Qu pasa si medimos el voltaje y la corriente que pasa por una resistencia?
Georg Simon Ohm (1787-1854)
Fsico alemn
Representacin del componentes elctricos en diagrama V-I
+
-
V
I I
V
Corto (R = 0)
+
-
V
I I
V
Abierto (R = )
+
-
V
I I
V
Batera
+
-
I I
V
Resistencia (R)
V
I
+
-
V
V
Fuente Corriente
I
Potencia y ley de Joule
Cmo medimos el gasto de un dispositivo electrnico?
Midiendo la potencia disipada
Potencia y ley de joule
Qu significa 1 watt de potencia?
Qu me cobran cuando pago la cuenta de la luz?
James Watt (1736-1819)
Resistencia elctrica
Ley de Joule
Potencia corriente voltaje
Energa
Tiempo
Potencia
Qu es la POTENCIA?
P = VI
La potencia es la razn de entrega o absorcin de energa en cierto tiempo.
Circuitos elctricos
Circuitos elctricos
La energa se tiene que conservar en un circuito cerrado
Cmo se escribe la conservacin para los circuitos en serie y en paralelo?
Gustav Robert Kirchhoff
Leyes de Kirchoff
Ley de Kirchhoff para corrientes(LKC)
Establece que la suma algebraica de las corrientes que entran a un nodo o circuito es idntica a cero en todo instante.
Este principio es consecuencia del hecho de que una carga no
puede acumularse en un nodo.
Ley de Kirchhoff para voltajes(LKV)
Establece que la suma algebraica de los voltajes alrededor de cualquier trayectoria cerrada en un circuito es idntica a cero en todo instante.
DISPOSITIVOS ELECTRONICOS BASICOS
RESISTENCIAS
Las ms habituales son de pelcula de carbn.
Se clasifican en funcin de su potencia por tamaos: de 1 W, de 1/2 W y de 1/4 W
Su valor est indicado mediante un cdigo de colores sobre su superficie.
ANALOGA MECNICA DE UN CIRCUITO SENCILLO
Tipos de resistencias Resistencias fijas
Resistencias variables (Potencimetros)
Resistencias dependientes
Resistencias dependientes de la luz (LDR)
Resistencias dependientes de la temperatura (PTC y NTC)
Resistencias dependientes del voltaje (VDR)
Tipos de resistencias
Resistencias fijas
Tienen un valor fijo, constante, que el fabricante pone sobre la propia
resistencia (con nmeros o con un cdigo de colores). Son las ms
habituales, y se pueden ver en cualquier circuito electrnico.
Tipos de resistencias
Resistencias variables (Potencimetros) Un potencimetro es una resistencia cuyo valor se puede modificar
moviendo un contacto giratorio o deslizante, sobre un elemento resistivo.
Tienen un valor que el usuario puede variar a voluntad entre unos lmites.
Se utilizan para ajustar algn parmetro en un circuito electrnico; por
ejemplo subir o bajar el volumen, etc.
Tipos de resistencias
Resistencias dependientes: Varan su valor automticamente en funcin de alguna magnitud fsica. Tendremos:
Resistencias dependientes de la luz (LDR)
Resistencias dependientes de la temperatura (PTC y NTC)
Resistencias dependientes del voltaje (VDR)
Tipos de resistencias
Resistencias dependientes de la luz (LDR)
Su resistencia vara en funcin de la luz que
reciben, de forma que cuando aumenta la cantidad
de luz que incide sobre ella, su resistencia
disminuye; es decir, cuanta ms luz menos
resistencia. Tienen un encapsulado transparente
para que la luz llegue a su interior. Se utilizan en
detectores por interrupcin de luz, fotmetros,
interruptores crepusculares, etc.
Tipos de resistencias
Resistencias dependientes de la temperatura (PTC y NTC)
Su resistencia vara con la temperatura. En las de
coeficiente de temperatura negativo o NTC, al
aumentar la temperatura disminuye la resistencia,
mientras que en las de coeficiente de temperatura
positivo o PTC, al aumentar la temperatura tambin
aumenta la resistencia. Se utilizan en termmetros,
detectores de nivel de lquidos, alarmas contra
incendios, etc.
Tipos de resistencias
Resistencias dependientes del voltaje (VDR)
Al aumentar el voltaje entre sus extremos disminuye su resistencia. Se
utilizan en circuitos de proteccin contra sobretensiones.
Tipos de resistencias
CIRCUITO ABIERTO Y CORTOCIRCUITO
Circuito abierto: Es una rama de un circuito por la que no circula corriente.
A B
r IVAB
r
R
0
ABV
Cortocircuito: Es un recorrido de muy baja resistencia (idealmente R=0) entre dos puntos de un circuito.
r
R
CO
RTO
CIR
CU
ITO
A
B
0VAB
Conexiones de Resistencias
Resistencias en serie
Resistencias en paralelo
Resistencias mixtas
Resistencias en serie
Dos o ms resistencias en serie (que les atraviesa la misma intensidad) es equivalente a una nica resistencia cuyo valor es igual a la suma de las resistencias.
RT = R1 + R2
Resistencias en serie
RT = ?
Resistencias en paralelo
Cuando tenemos dos o ms resistencias en paralelo (que soportan la misma tensin), pueden ser sustituidas por una resistencia equivalente, como se ve en el dibujo:
Resistencias en paralelo
RT =
CONEXION MIXTA
RT =
CONDENSADORES
Sirven para almacenar carga de forma temporal.
Una vez cargados, se descargan al cerrar sus terminales sobre un circuito cerrado.
Su capacidad se mide en Faradios (F)
En la imagen puedes ver los del tipo electroltico. Importante: estos condensadores tienen polaridad (+ y -) y deben conectarse adecuadamente.
El nombre Faradio es en honor a Michael Faraday, quien fue uno de los primeros en trabajar en fenmenos de induccin electromagntica.
Por ejemplo: En una radio ayuda a sintonizar e igualar la
corriente proporcionada por una fuente de energa.
En el flash de una cmara fotogrfica, proporciona la energa para que se produzca el destello de luz.
En el circuito de un tubo fluorescente tiene la funcin de apagar chispas.
En el circuito de una tarjeta de memoria RAM, almacena energa.
Almacenes de energa
La capacidad de un condensador se define como el cociente entre la carga de la placa y la diferencia de voltaje.
C = Q V
La capacidad (C) se mide en Faradios (F); (Q) se mide en Coulomb y (V) en Volts.
Al ser el Faradio una magnitud muy grande, ocasionalmente veremos subunidades como las siguientes: mili Faradio (mF) = 0,001 F microfaradio (F) = 0,000001 F nanoFaradio (nF) = 0,000000001 F
Capacidad
Ejemplos de condensadores Condensador electroltico (polarizado)
Condensador cermico Condensador polister
Condensador tntalo (polarizado)
Tipos de condensador
Condensador variable
Condensadores en serie
1/CT = 1/C1 + 1/C2 + 1/C3 + 1/C4
CT = C1 + C2 + C3 + C4
Condensadores en paralelo
INDUCTORES O BOBINAS
Un inductor se define como un elemento de dos terminales formado por un embobinado de N vueltas de alambre, que introduce inductancia en un circuito elctrico.
N vueltas
Un inductor ideal es una bobina con alambre sin resistencia.
En una bobina, asociado con una corriente i, existe un flujo magntico (t). En este caso se tiene N vueltas y cada lnea de flujo pasa a travs de todas ellas, entonces el flujo total es N
Inductancia es una medida de la capacidad de un dispositivo de almacenar energa en forma de campo magntico
Circuito Inductivo
http://www.google.com.pe/imgres?imgurl=http://img.directindustry.es/images_di/press/press-g/inductores-de-pfc-linea-sfl-P340042.jpg&imgrefurl=http://news.directindustry.es/press/itacoil-trasformatori/inductores-de-pfc-linea-sfl-58872-340042.html&usg=__O4e1k73vBCt-qFKNkG5TqeIbt-Q=&h=300&w=300&sz=16&hl=es&start=10&zoom=1&um=1&itbs=1&tbnid=pkSSnsek8ygBVM:&tbnh=116&tbnw=116&prev=/images?q=inductores&um=1&hl=es&rlz=1W1SKPT_es&biw=1345&bih=532&tbs=isch:1&ei=WiiPTZ-0JYG4tgfm0IXJDQ
Bobinas en serie
LT = L1 + L2 + L3
Bobinas en paralelo
1/LT = 1/L1 + 1/L2 + 1/L3
Elementos Activos y Pasivos
Un elemento activo es capaz de suministrar energa
Los elementos activos son fuentes de energa.
Los elementos activos pueden ser: las bateras
los generadores.
Elementos Activos
Fuentes Independientes.
La fuente de tensin, entrega energa a una tensin determinada por el diseador del circuito, que no depende de ninguna seal del circuito. La corriente entregada por la fuente de tensin esta determinada por el resto del circuito.
La fuente de corriente, entrega energa a una corriente determinada por lo general por el diseador del circuito, que no depende de ninguna seal del circuito. La tensin en la fuente de corriente queda determinada por el resto del circuito.
Fuente independiente de corriente
Fuente dependiente de corriente
Fuente de tensin D.C. Fuente independiente de tensin
Fuente independiente de tensin variable (AC)
Fuente dependiente de tensin.
Instrumentos de medida
Galvanmetros: detecta el pasaje de corriente
elctrica. Se conecta en serie al circuito. Resistencia
interna despreciable
Ampermetros: mide intensidades de corriente
elctrica. Se conecta en serie al circuito. Pequea
Resistencia interna
Voltmetros: mide diferencia de potencial (voltajes o
tensiones). Se conecta en paralelo al circuito. Gran
resistencia interna.
Voltmetro: Conexin en
paralelo
Ampermetro: Conexin
en serie
Circuito de un solo lazo
(Divisor de Voltaje)
En la figura usando la LKC en cada nodo se obtiene
if = i1 = i2 = i3 Considerar tambin que :
Para determinar if , se usa la LKV al rededor del lazo para obtener
-vf + v1 + v2 + v3 = 0
Circuito de un solo lazo
(Divisor de Voltaje)
Aplicando la ley de Ohm en cada resistor, se puede escribir:
-vf + i1R1 + i2 R2 + i3 R3 = 0
Por ejemplo, el voltaje a travs del resistor R2 es:
Resistores en paralelo y divisor de corriente
En el siguiente circuito, calcule I1, I2, I3, Potencia en R2 Sugerencia: Aplique el mtodo de corrientes de malla
Recommended