UNIVERSIDAD ESTATAL DE BOLIVAR

FACULTAD:CIENCIAS ADMINISTRATIVAS GESTION EMPRESARIAL E INFORMATICA

ESCUELA DE SISTEMAS

CIRCUITOS ELECTRICOSUNIDAD 1

TEMA: RED ELECTRICA Y ELEMENTOS DE RED

Presentación realizada por:

Ing. Roberto Rodríguez

Docente

Guaranda – Ecuador

Septiembre - 2012

CIRCUITOS ELECTRICOS

ÍNDICE• Tabla de Magnitudes y Prefijos

• Circuitos y componentes eléctricos.• Redes serie paralelo y mixtos

• Corriente eléctrica - Voltaje y Resistencia• Ley de OHM

• Medida de Voltaje – Corriente y Resistencia• Inductancia y Condensador

MAGNITUDES ELECTRICAS

• En Circuitos Electricos utilizamos el sistema internacional (SI) de Unidades, las mas usadas

MAGNITUD UNIDAD SIMBOLO

Resistencia ohmio Ώ

Voltaje Voltio V

Corriente Amperio A

Potencia Vatio W

Inductancia Henrio H

Capacitancia Faradio F

Frecuencia Hertz Hz

Tiempo Segundo s

TABLA DE PREFIJOS

• FACTOR PREFIJO SIMBOLO1012 Tera T

109 Giga G

106 Mega M

103 Kilo K

10-2 centi c

10-3 mili m

10-6 micro µ

10-9 nano n

10-12 pico p

LA ENERGÍA ELÉCTRICA.COMO SE PRODUCE

La materia está compuesta por moléculas y éstas por átomos. Los átomos, a su vez, están formados por un núcleo y una corteza. El núcleo consta de partículas con actividad eléctrica neutra llamadas neutrones y otras con carga eléctrica positiva, llamadas protones. La corteza es un espacio alrededor del núcleo en el que, en diferentes capas u órbitas, se mueven unas partículas con carga eléctrica negativa, llamadas electrones.

La energía eléctrica es la que se produce en determinadas materias por el movimiento, desde unos átomos a otros, de los electrones situados en la capa más externa de la corteza.

CIRCUITO O RED ELECTRICA

Circuito o Red Eléctrica.- son los trayectos cerrados que recorren los electrones al desplazarse por efecto de la energía eléctrica para producir otras formas de energía o trabajo.

Los circuitos eléctricos están formados como mínimo por un generador, que proporciona la energía eléctrica para poner en movimiento los electrones; unos conductores por los que se mueven estos electrones; y un receptor en el que se obtiene la energía o el trabajo útil

ELEMENTOS EN LA RED ELECTRICA

En la red Eléctrica existen elementos activos y Elementos Pasivos

Elementos Activos.- son elementos capaces de suministrar energía a la red eléctrica , son fuentes de voltaje o corriente

Elementos Pasivos.- son elementos que absorben o almacenan energía procedente de las fuentes de voltaje o corriente y son:

Resistencia Inductancia y Capacitancia

NOTACIÓN: Es común en el análisis de circuitos distinguir las cantidades constantes y las que varían con el tiempo, Empleando letras mayúsculas para las constantes y minúsculas para las variables

Ej: una corriente constante de 10 A se escribirá I=10 A

En tanto una corriente senoidal que varia con el tiempo de amplitud 10 Amperios se escribirá: i=10 A sen wt o i=10 sen wt (A)

CLASIFICACION DE ELEMENTOS ACTIVOS

Elementos Activos Independientes.- son aquellos que no alteran o cambian su valor de voltaje o corriente por cambios en la red electrica

Elementos Activos Dependientes.- son fuentes de voltaje o corriente que cambian con variaciones o variables en la red electrica

Fuente de Voltaje.- una F.V. esta completamente definida si se tiene la magnitud y la polaridad

Fuente de Corriente.- una F.C. esta completamente definida si se tiene la magnitud y su dirección

FORMAS DE CONEXIÓN DE REDES

Hay varias formas de conectar los elementos de los circuitos eléctricos:

Circuito serie. Los elementos se conectan de modo que el final de uno se une al principio del siguiente. En estos circuitos cada uno de los elementos está sometido a una tensión diferente y todos ellos son recorridos por la misma intensidad de corriente. Si uno de los elementos se desconecta todos los elementos quedan sin corriente.

Circuitos paralelo. Los elementos se conectan de modo que todos los principios se unen en una conexión y los finales en otra, formando así varias ramas. En estos circuitos todos los elementos están sometidos a la misma tensión y por cada uno circula una intensidad de corriente diferente. Si uno de los elementos se desconecta los demás siguen recibiendo corriente.Circuitos mixtos. En estos circuitos unas partes cumplen las condiciones de los circuitos serie y otras las de los circuitos paralelo.

CORRIENTE ELECTRICA

Carga eléctrica. Es la cantidad de electricidad (cargas eléctricas positivas o negativas) que se acumula en un cuerpo electrizado.La Carga eléctrica se mide en Culombios. Cada Culombio equivale a 6 250 000 000 000 000 000 electrones.

Intensidad. Es la cantidad de carga eléctrica que circula por un circuito en un segundo.La Intensidad de corriente eléctrica se mide en Amperios. 1 Amperio es la corriente eléctrica resultante cuando circula por un circuito un Culombio cada segundo.

VOLTAJE - RESISTENCIA

Tensión (Voltaje). Es la energía comunicada a cada una de las cargas eléctricas que se mueven en un circuito eléctrico. Esta energía la comunica el generador.La Tensión eléctrica también se llama Voltaje y se mide en voltios. Un voltio es la tensión necesaria para comunicar una energía de un Julio a cada una de las cargas que forman un Culombio.

Resistencia. Todos los materiales, incluso los mejores conductores, ofrecen alguna dificultad al paso de la corriente eléctrica. Cuanto mayor es la resistencia, menor es la intensidad de corriente. La resistencia de un cuerpo depende de su longitud, de su sección y del material del que esté construido. La Resistencia eléctrica se mide en Ohmios.

LEY DE OHM

Ley de Ohm. Esta Ley establece la relación entre la Tensión, o Voltaje, la Intensidad de corriente y la Resistencia en un circuito eléctrico. El Voltaje y la Intensidad de corriente que circula son directamente proporcionales.La Intensidad es inversamente proporcional a la Resistencia.Las relaciones entre V (Voltaje), I (Intensidad) y R (Resistencia) que la Ley de Ohm establece se pueden ver en el siguiente triángulo.

Para comprobar la veracidad de esta Ley se utiliza un circuito como el de la siguiente figura

MAGNITUDES ELÉCTRICAS

Energía eléctrica. La Energía que podemos obtener a partir de la corriente eléctrica depende de la Intensidad, el Voltaje y el tiempo que esté circulando la corriente. Se mide en Julios.

E = V x I x tPotencia eléctrica. La Potencia es la Energía que se produce en cada unidad de tiempo. Por lo tanto, si la Energía eléctrica es E = V x I x t, al dividir esa expresión por el tiempo t, obtenemos:

P = V x I

La Potencia eléctrica se mide en watios. Podemos apreciar la Potencia eléctrica consumida por un receptor eléctrico por su mayor o menor iluminación, nº de vueltas, cantidad de calor producido, etc.

10 watios 5 watios

MEDIDA DE VOLTAJE

Medida de la Tensión. La Tensión se mide con el Multimetro en la opción de voltaje que es un aparato de medida con escala automática, y dos cables. Uno de los cables es rojo y el otro negro. El rojo se conecta al polo positivo de la Tensión que de seamos medir y el negro al negativo.El Multimetro se conecta en paralelo con el elemento cuya Tensión vamos a medir.

Para medir tensiones se debe tener en cuenta:

1º. Tenemos que saber que clase de voltaje vamos a medir si es continua o alterna. Cada una requiere una selección diferente en el multimetro.

2º. Asegurarnos de que la Tensión a medir no es mayor de la que puede medir el multimetro. para evitar que el aparato trabaje forzado, ver especificaciones técnicas del equipo

3º. Conectar siempre las puntas de los cables de medida en paralelo con el elemento cuya Tensión deseamos medir.

MEDIDA DE CORRIENTE O INTENSIDAD

Medida de la Intensidad. La Intensidad se mide con el Multimetro en la opción de corriente, que es un aparato de medida con escala automática, y dos cables. Uno de los cables es rojo y el otro negro. El rojo se conecta al polo positivo de la Corriente que de seamos medir y el negro al negativo.El amperímetro se coloca en serie con el elemento cuya Intensidad vamos a medir.Para medir intensidades se debe tener en cuenta:1º. Tenemos que saber la clase de corriente que vamos a medir si es continua o alterna. Cada una requiere una selección diferente en elmultimetro.

2º. Asegurarnos de que la Intensidad a medir no es mayor de la que puede medir el Multimetro, para evitar que el aparato trabaje forzado, ver especificaciones tecnicas del equipo

3º. Conectar siempre las puntas de los cables de medida en serie con el elemento cuya Intensidad deseamos medir. No colocar nunca las puntas del multimetro directamente a los bornes de un enchufe o a una pila u otro tipo de generador.

MEDIDA DE LA RESISTENCIA

Medida de la Resistencia. La Resistencia se mide con el Multimetro en la opción de ohmios que es un aparato de medida con escala automática, y dos cables. El multimetro se conecta en paralelo con el elemento cuya resistencia vamos a medir. Para medir la resistencia de un elemento nos aseguraremos de que dicho elemento esté desconectado del circuito, de lo contrario obtendremos una medida errónea y podremos dañar el aparato.

Medidas con el Multimetro. La Tensión, la Intensidad y la Resistencia se pueden medir con el multimetro que puede ser usado para todas ellas según cómo se conecta. Para usarlo hay que seleccionar en el aparato la función que deseamos que cumpla y tener en cuenta las precauciones que hemos señalado para realizar cada una de las medidas.

Ω

Conexión de voltaje

Conexión de corriente

INDUCTANCIA O BOBINA

La Inductancia, es un dispositivo capaz de almacenar energía en forma de campo magnético, tambien llamadas bobinas, consisten en un hilo conductor enrollado por el cual se hace circular una corriente eléctrica. En el interior de la bobina se encuentra lo que se llama núcleo, que puede estar ocupado por un objeto construido con material férrico o simplemente con aire. Cuando circula corriente eléctrica la bobina crea un campo magnético en su interior y a su alrededor.

Electroimanes. El campo magnético creado por las bobinas se aprovecha en los electroimanes, los cuales sólo tienen efectos magnéticos mientras son atravesados por la corriente eléctrica, por eso son imanes temporales. Los electroimanes se aplican en muchas ocasiones: timbres, relés, motores eléctricos

TIPOS DE VOLTAJE ELECTRICO

Corriente continua y corriente alterna. La electricidad que utilizamos puede circular en un solo sentido siempre, como sucede con la que producen las pilas o las baterías, entonces se llama corriente continua. También puede circular cambiando constantemente de sentido, como la de los toma corrientes de las casas, entonces hablamos de corriente alterna.

En la práctica, los dos tipos de voltaje o corriente eléctrica más comunes son: voltaje o corriente directa (CD) o continua y voltaje o corriente alterna (CA). La corriente directa circula siempre en un solo sentido, es decir, del polo negativo al positivo de la fuente de fuerza electromotriz (FEM) que la suministra. Esa corriente mantiene siempre fija su polaridad, como es el caso de las pilas, baterías y dinamos.

Gráfico de un voltaje o corriente

directa (C.D.) o continua (C.C.). Gráfico de la sinusoide que posee un voltaje o corriente alterna (C.A.)

CONDENSADOR O CAPACITOR

Básicamente un condensador es un dispositivo capaz de almacenar energía en forma de campo eléctrico. Está formado por dos armaduras metálicas paralelas (generalmente de aluminio) separadas por un material dieléctrico.Va a tener una serie de características tales como capacidad, tensión de trabajo, tolerancia y polaridad, que deberemos aprender a distinguirAquí a la izquierda vemos esquematizado un condensador, con las dos láminas = placas = armaduras, y el dieléctrico entre ellas. En la versión más sencilla del condensador, no se pone nada entre las armaduras y se las deja con una cierta separación, en cuyo caso se dice que el dieléctrico es el aire.

GRACIAS