¿QUÉ ES UN CIRCUITO?

Una definición general de circuito puede ser la de un camino cerrado que puede seguir la corriente eléctrica.

FENÓMENOS ELÉCTRICOSUnidad 2

LA CORRIENTE

Área de la electrocinética. Definición:

En un medio que tiene cargas móviles de densidad volumétrica , en que las partículas se mueven sobre una superficie S con velocidad media Vmed recorriendo una trayectoria de longitud l en un tiempo t, la corriente eléctrica es la velocidad de transporte de carga dada por:

tQ

I

ssvsvsvI tQ

tl

slQ

medVQ

medVne

med

LA CORRIENTE

En pocas palabras: La corriente es la carga eléctrica en movimiento. Su unidad es el Ampere, 1A = 1C/1s. Su símbolo, I (para CC) e i (para CA). A.M. Ampere, físico francés, inicio del siglo XIX.

LA CORRIENTE - TIPOS

LA CORRIENTE - DIRECCIÓN

Convencional Es la más empleada y adoptada por la industria.

Real No es adoptada pero refleja el movimiento real

de la corriente. Instrumento de medición

Amperímetro.

EL VOLTAJE

Asociado a dos conceptos Potencial Electrostático. Diferencia de Potencial (ddp).

Definición: La ddp (voltaje) entre dos puntos de un campo

eléctrico debida a la distribución estática de carga eléctrica es la integral de la intensidad de campo entre los dos puntos.

a

bab dl.EV

EL VOLTAJE

El voltaje es el trabajo necesario para mover una carga de 1C de un terminal a otro, a través del elemento.

EL VOLTAJE

La unidad es el Volt (Voltio), 1J/1C. Símbolo V (para CC) y v (para CA). Proviene del físico italiano Alessandro Giuseppe

Antonio Anastasio Volta (XVIII). Instrumento de medición es el Voltímetro. Los tipo son análogos al los tipos de corriente.

RELACIÓN ENTRE CORRIENTE Y VOLTAJE La corriente eléctrica en un conductor puede

considerarse como el efecto producido por la energía (voltaje) consumida en mantener en movimiento las cargas a través del conductor.

Para el voltaje V, la corriente I depende de la naturaleza del material del conductor y de sus dimensiones.

Con estos conocimientos de corriente y voltaje ahora podemos definir cuatro leyes en el campo de la electricidad

LEY DE OHM

La resistencia de un conductor lineal en el que la corriente es proporcional al voltaje aplicado puede considerarse que es la oposición al transporte de las cargas a través del conductor. De acuerdo con la ecuación anterior la resistencia será dada por:

)(OhmsAmperesVolts

IV

R

LEYES DE KIRCHHOFF

Establece que la suma algebraica de las intensidades (corrientes) en cualquier nudo de un circuito es igual a cero, así mismo

Establece que la suma algebraica de las tensiones (voltajes) a lo largo de cualquier malla cerrada es igual a cero.

CIRCUITO PARA ANALIZAR LAS LEYES DE KIRCHHOFF

LEY DE LA POTENCIA

Es determinada por el producto del voltaje por la corriente y se mide en Wats, en un elemento

resistivo la potencia disipada será:

RV

RIVIP2

2

CIRCUITOS SENCILLOS DE CORRIENTE CONTINUA

REDES DE C.C. EN SERIE

Dos elementos están en serie si tienen una sola terminal en común que no esta conectada a un tercer componente conductor de corriente.

CIRCUITOS EN SERIE

Resistencia total: Es la suma de las resistencias.

Corriente: Es la misma en cada elemento. Voltaje: Se aplica la ley de Ohm. Potencia: La potencia total (otorgada por

la fuente) es igual a la suma de todas las potencias.

Ley Del Voltaje De KirchhoffLa suma algebraica de las elevaciones y caídas de voltaje alrededor de una trayectoria cerrada debe ser igual a cero.

CIRCUITOS EN SERIE

Regla Divisora de VoltajeLa regla divisora de voltaje permite calcular el voltaje a través de uno o una combinación de resistores en serie sin que primero se tenga que resolver para la corriente. Su formato básico es:

Resistores en serie igualesPara N resistores iguales en serie la resistencia total está determinada por:

T

XX R

ERV

NRRT

REDES DE C.C. EN PARALELO

Dos elementos están en paralelo si tienen dos terminales en común.

CIRCUITOS EN PARALELO

Resistencia total:

La resistencia total de resistores en paralelo siempre es menor que el valor del resistor más pequeño.

Voltaje: El voltaje a través de elementos en paralelo siempre es el mismo.

Corriente: La corriente sobre cada elemento obedece a la ley de Ohm.

Ley De La Corriente De Kirchhoff

La ley de Kirchhoff establece que: La suma de las corrientes que entran en una unión debe ser igual a la corriente que sale.

CIRCUITOS EN PARALELO Regla Divisora de Corriente

Para el caso de resistores en paralelo la corriente sobre un de ellos se determina a partir de la corriente I de la fuente mediante la regla divisora de corriente cuyo formato es:

En otras palabras esta ecuación afirma que la corriente a través de dos ramas en paralelo es el producto del otro resistor y la corriente de entrada total dividida por la suma de los resistores que están en paralelo.

T

T

RRIR

I

1

1

CIRCUITOS EN PARALELO

Caso Especial: Dos Resistores En Paralelo

Resistores Iguales en ParaleloPara N resistores iguales en paralelo la resistencia total se determina por:

21

21

RRRR

RT

NR

RT

EJERCICIO

RESPUESTAS

Resistencia total 22.3 Ω

Corriente que entrega la batería 0.67 A

Corriente en cada una de las resistencias I1 = 0.67 A I2 = 0.45 A I3 = 0.22 A

Voltajes en cada una de las resistencias V1 = 6 V V2 = V3 = 9 V

MEDIDAS DE RESISTENCIA, VOLTAJE Y CORRIENTE EN CORRIENTE CONTINUAUnidad 2

VOLTÍMETROS DIGITALES

Hasta hace unos 30 años las medidas eléctricas de corriente continua se hacían con el medidor de D’Arsonval, que se inventó hace más de un siglo.

En la actualidad, estos equipos han quedado obsoletos, y se han remplazado por los voltímetros digitales y multímetros digitales

MEDIDOR D’ARSONVAL

TIPOS DE MEDIDORES

Analógicos Digitales

* Los medidores ideales son los que no afectan el circuito al momento de realizar la medición