Prof.tuprofehernandez.weebly.com/.../w3c2_ley_ohm_watt_kvl_5sep12.pdf · Ley de Watt (w) •La carga es cualquier dispositivo que se conecte al sistema eléctrico con el pro-pósito

Prof.

Ing. Egberto Hernández Falcón

Programa Grado Asociado

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Fundamentos de Electricidad

Ley de Ohm

Historia

• Fue descubierta por Georg Simon Ohm y publicada en su comunicado el 1827, The Galvanic Circuit Investigated Mathematically”


Ley de Ohm

• Recordar: OHM es la resistencia que provoca un voltio en un componente eléctrico cuando un Ampere pasa por el

• Voltaje directamente proporcional a la corriente• Corriente inversamente proporcional a la

resistencia

• Formula:– Voltaje (E) = Resistencia(R) x Corriente(I)

• I = intensidad, flujo de electrones• E = fuerza “electromotive”


Ley de Ohm

• Expresiones algebraicas

– E = I x R, formula original en circuitos de corriente directa(DC)

• I = E / R, despejando para corriente

• R = E / I, despejando para resistencia

– V= I x Z, formula original en circuitos de corriente alterna (AC)

• I = V / Z, despejando para corriente de fase

• Z = V / I, despejando para impedancia de fase


Ley de Ohm

Unidades


Ley de Ohm

Circuitos


Ley de Ohm

CircuitosEjemplo.1 – Calcular la corriente del circuito, dado el

voltaje (E) y resistencia (R)


Ley de Ohm

CircuitosEjemplo.2 – Calcular la resistencia del circuito, dado el

voltaje (E) y corriente (I)


Ley de Ohm

CircuitosEjemplo.3 – Calcular el voltaje suplido por la batería,

dado la corriente(I) y resistencia (R)


Ley de Ohm

• Analogías


Ley de Ohm

• Analogías


Ley de Ohm

• Analogías


Ley de Ohm

• Analogías


Ley de Ohm - AC

• Formula:

– Voltaje (V) = Impedancia(Z) x Corriente(I)


Fundamentos de Electricidad

Ley de Watt


Historia - JAMES WATT

• Nació en enero 19 del 1736 murióen agosto 25 del 1819. Escocés,ingeniero e inventor. Watt tuvo unpapel clave en el desarrollo de lamáquina de vapor como una fuentede fuerza práctica. Tambiénestableció la relación que existíaentre el voltaje, la corriente y lacapacidad de la carga para realizarun trabajo. A la ecuación resultantese le conoce como la ley de Watt.


Ley de Watt (w)

• En un circuito eléctrico, el voltaje estarápresente mientras exista una fuente queproporcione la diferencia de potencial, pero lacorriente no estará fluyendo, hasta elmomento que se conecte una carga al sistema.

• La capacidad de la carga para realizar trabajo, se mide en Watts, Kilo Watts y Mega watts se usa la letra W para identificar Watts.


Ley de Watt (w)

• La carga es cualquier dispositivo que se conecteal sistema eléctrico con el propósito de utilizar yconvertir la energía eléctrica. La carga determinala cantidad de corriente en el circuito.

• Voltaje es directamente proporcional al watt

• Corriente inversamente proporcional al voltaje

• Formula:– Watt(W) = Voltaje(E) x Corriente(I)

• I = intensidad, flujo de electrones

• E = voltaje


Ley de Watt


– W = E x I, formula original

• I = W / E, despejando para corriente

• E = W / I, despejando para voltaje


Ley de Watt

Unidades


Ley de Watt

Unidades


Ley de Watt

Circuitos


Ley de Watt (w)

CircuitosEjemplo.1 – Calcular el trabajo (watt) realizado por la

lámpara, dado el voltaje (E) y corriente(I)


Ley de Watt

CircuitosEjemplo.1 – Calcular el voltaje realizado por la lampara,

dado el trabajo (W) y corriente(I)


Ley de Watt

CircuitosEjemplo.1 – Calcular la corriente que pasa por la

bombilla, dado el trabajo (W) y voltaje(E)


Ley de Watt

CircuitosEjemplo.1 – Calcular la resistencia que crea la bombilla,

dado la corriente (I) y trabajo (W)


Ley de Watt

La Formula de la Ley de Watt es, W = E x I, pero notenemos resistencia(R) en esta fórmula. Teniendoen cuenta la formula de la Ley de Ohm, E = R x I,sustituimos en la “E” de la formula de Watt.W = (R x I) x I, y tenemos que;W = R x I2 ; ahora despejamos para R;quedándonos con…

R = W/I2


Ley de Watt

CircuitosEjemplo.1 – Calcular la resistencia que crea la bombilla,

dado la corriente (I) y trabajo (W)


Ley de Joule

• Las cargas eléctricas que atraviesan unaresistencia entran con una energía qV1 mayorque con la que salen qV2. La diferencia deenergía es:


Ley de Joule

• Las cargas eléctricas que atraviesan una resistenciaentran con una energía qV1 mayor que con la quesalen qV2. La diferencia de energía es:

• la rapidez con la que las cargas pierden la energía es lapotencia disipada en la resistencia:

• este resultado se conoce como Ley de Joule y expresala pérdida de energía que las cargas experimentan enlas colisiones atómicas que se producen en laresistencia. La energía se disipa en forma de calor(efecto Joule).


Ley de Kirchhoff - KVL

• La ley del voltaje de Kirchhoff (KVL) esuna ley fundamental de circuito queestablece que la suma algebraica detodos los voltajes localizados en unatrayectoria cerrada es cero o, en otraspalabras, que la suma de las caidas devoltaje es igual al voltaje de fuente total.


Ley de Kirchhoff

• Vs = voltaje de la fuente

• V1, V2, V3 = caídas devoltaje en un circuitocerrado

• Vs = V1 + V2 + V3



• Vs -V1 - V2 - V3,…..., - Vn = 0



• Determine el voltaje de lafuente(Vs), dado las caídas devoltaje que se muestran, elfusible no tiene caída de voltaje.

Solución:Vs=V1+V2 = 5v + 10v = Vs = 15v




Ley de Watt (w)

• La carga es cualquier dispositivo que se conecteal sistema eléctrico con el pro-pósito de utilizar yconvertir la energía eléctrica. La carga determinala cantidad de corriente en el circuito.

• Voltaje es directamente proporcional al watt

• Corriente inversamente proporcional al voltaje

• Formula:– Watt(W) = Voltaje(E) x Corriente(I)

• I = intensidad, flujo de electrones

• E = voltaje


Ley de Watt


– W = E x I, formula original

• I = W / E, despejando para corriente

• E = W / I, despejando para voltaje


Ley de Joule

• la rapidez con la que las cargas pierden laenergía es la potencia disipada en laresistencia:

• este resultado se conoce como Ley de Joule yexpresa la pérdida de energía que las cargasexperimentan en las colisiones atómicas quese producen en la resistencia. La energía sedisipa en forma de calor (efecto Joule).



• Determine el voltaje de lafuente(Vs), dado las caídas devoltaje que se muestran, elfusible no tiene caída de voltaje.

Solución:Vs=V1+V2 = 5v + 10v = Vs = 15v







• Encuentre el valor de V3 si, Vs2 cambia depolaridad

• Vs -V1 - V2 - V3,…..., - Vn = 0



• Vs -V1 - V2 – V3 +Vs2= 0V• 50V-12V-6V-V3 +15V=oV• 50V-18V-V3+15V=oV• 32V-V3 +15V=0V• 47V-V3=0• -V3 = 47V• V3=47V



• Vs -V1 - V2 – V3 +Vs2= 0V• 50V-12V-6V-V3 +15V=oV• 50V-18V-V3+15V=oV• 32V-V3 +15V=0V• 47V-V3=0• -V3 = 47V• V3=47V



• Encuentre el voltajede la resistenciaVR4=?

• Nota:Recuerdeutilizar la Ley deOhm, para calcularlos voltajes en cadaresistencia y luego laLey de Kirchhoff paracalcular el total devoltajes



• Por Ley de Ohm• V = R x I

• Vs-V1-V2-V3-V4=oV• Vs=V1+V2+V3+V4=0V• Vs=100V• 100V=2V+9.4V+20V+V4• 100V=31.4V+V4• 100V-31.4V = V4 • V4 = 68.6V



• Encuentre el voltaje de la resistencia R4=?• Por Ley de OhmV = Resistencia x CorrienteV = R x IDespejo para ResistenciaR = V / IR = 68.6v / 200mA = ?R = 343 Ω



• Si en un circuito existen dos resistencias de igual valor y la fuente de voltaje es 10V.• Cual seria el valor de cada una de las caídas, según la Ley de Kirchhoff ?

– Vs-V1-V2 = 0V– Vs = V1+V2


Solucion: V1 es igual a V2 porque se dividen los voltajes entre las dos caidas iguales; V1=5v V2=5v10v -5v -5v =0v

Circuitos en Serie

• Una conexión en serie es una conexión hecha de tal manera que una misma corriente pase por todos los dispositivos en el circuito


Circuitos en Serie

• En un circuito en serie, el voltaje de la fuente se reparte entre las resistencias como se muestra a continuación


Circuitos en Serie

• En un circuito en serie, el voltaje de la fuente se reparte entre las resistencias como se muestra a continuación

12ohm

12ohm + 12ohm = 24 ohm

Req= 36ohm


• WR2=60w

• V2=20v

• V3=10v

• Vs=60v


Calcular para:

V1=??

R1=??

R2=??

R3=??

I1=??

I2=??

I3=??

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