Unidad 2 Electronica

UNIDAD 2 ELECTRICIDAD

RESISTENCIA ELECTRICA

ES LA OPOSICION QUE PRESENTAN LOS MATERIALES AL FLUJO DE LA CORRIENTE ELECTRICA, SE REPRESENTA CON LA LETRA ( R ) Y SE MIDE EN OHMS ( ).

LEY DE OHM.- EL FISICO ALEMAN SIMON OHM, ENCONTRO LA RELACION QUE EXISTE ENTRE LA CORRIENTE ELECTRICA, LA FUERZA ELECTROMOTRIZ Y LA RESISTENCIA. AL ESTAR HACIENDO EXPERIMENTOS ENCONTRO QUE A MAYOR RESISTENCIA QUE PRESENTE UN MATERIAL, SERA MENOR LA CORRIENTE ELECTRICA QUE FLUIRA POR EL MISMO ; PERO EN CAMBIO, CUANDO ES MENOR SU RESISTENCIA SE TIENE UN MAYOR FLUJO DE ELECTRONES, ESTO CUANDO SE TIENE CONSTANTE LA FUERZA ELECTROMOTRIZ. VIENDO ESTA RELACION EL PLANTEO LA SIGUIENTE LEY : LA INTENSIDAD DE LA CORRIENTE ELECTRICA ES DIRECTAMENTE PROPORCIONAL AL VOLTAJE ó F.E.M. E INVERSAMENTE PROPORCIONAL A LA RESISTENCIA QUE PRESENTA.

E I = INTENSIDAD DE CORRIENTE ELECTRICA EN AMPERES.I = ----- E = VOLTAJE, F.E.M., ó D.D.P. EN VOLTS.

R R = RESISTENCIA ELECTRICA EN OHMS ( )

DESPEJES Y RESOLUCION DE PROBLEMAS DE LA LEY DE OHM

PARA DESPEJAR A LA ( E ), SE TRANSPONE A LA ( R ) QUE ESTA DIVIDIENDO Y PASA MULTIPLICAR AL PRIMER MIEMBRO DE LA ECUACION A LA ( I ), COMO EN EL SIGUIENTE EJEMPLO :

EI = ----- TRANSPONIENDO A ( R ) SE TIENE : ( I ) ( R ) = E

R

( I ) ( R ) = E Y PERMUTANDO E = ( I ) ( R )

PARA DESPEJAR A LA ( R ), SE TRANSPONE A LA ( I ) QUE ESTA MULTIPLICANDO Y PASA DIVIDIR AL SEGUNDO MIEMBRO DE LA ECUACION A LA ( E ), COMO EN EL SIGUIENTE EJEMPLO :

E( I ) ( R ) = E Y TRANSPONIENDO A ( I ) R = -----

I

PROBLEMA # 1

¿ CUAL SERA LA CORRIENTE QUE CIRCULA POR UN CONDUCTOR QUE PRESENTA UNA RESISTENCIA DE 50 Y ESTA SIENDO ALIMENTADA POR UNA PILA SECA DE 1.5 VOLTS ?

COMO LOS DATOS ESTAN EN SUS UNIDADES CORRESPONDIENTES, SE APLICA DIRECTAMENTE LA FORMULA.

C.C.A.T.T. 2000 1


DATOS FORMULA SUSTITUYENDO RESULTADO

I = ? E 1.5E = 1.5 V. I = ----- I = ------ = 0.03 Amp.R = 50 R 50

PROBLEMA # 2

¿ CALCULAR LA CORRIENTE QUE CIRCULA POR UNA RESISTENCIA DE 12 K , SI SE TIENE APLICADA UNA DIFERENCIA DE POTENCIAL DE 60 VOLTS ?

NOTA : COMO LA RESISTENCIA APARECE EN K, SE REALIZA LA CONVERSION A ,MULTIPLICANDO POR 103, O SEA, POR ( 1,000 ) ; PARA PODER APLICAR LA FORMULA, EN SUS DATOS CORRESPONDIENTES : 12 X 103 = 12 X 1,000 = 12,000 .


I = ? E 60E = 60 V. I = ----- I = ------ = 0.005 Amp.R = 12,000 R 12000

PROBLEMA # 3

¿ QUE VALOR TENDRA LA RESISTENCIA DE UN CALENTADOR ELECTRICO, SI REQUIERE UNA INTENSIDAD DE CORRIENTE DE 75 mAmp. Y UN VOLTAJE DE OPERACIÓN DE 120 VOLTS ?

NOTA : COMO LA CORRIENTE APARECE EN mAmp. Y DEBE DE APARECER EN Amp., SE REALIZA LA CONVERSION, MULTIPLICANDO POR 10- 3, O SEA, POR ( 0.001 ) PARA PODER APLICAR LA FORMULA, EN SUS DATOS CORRESPONDIENTES : 75 X 10-3 = 75 X 0.001 = 0.075 Amp.

EN ESTE CASO SE UTILIZA EL DESPEJE DE LA RESISTENCIA ( R ) :


I = 0.075 A. E 120E = 120 V. R = ----- R = --------- = 1,600 R = ? I 0.075

RELACION DE LA INTENSIDAD DE CORRIENTE Y LA LEY DE OHM

LA RELACION QUE EXISTE ENTRE ESTAS DOS FORMULAS, ES LA DE TENER COMO FACTOR EN COMUN A LA INTENSIDAD DE CORRIENTE, Y POR LO TANTO, SE PUEDEN IGUALAR ENTRE SI. COMO EN LA SIGUIENTE MANERA :

INTENSIDAD DE CORRIENTE LEY DE OHM

C.C.A.T.T. 2000 2


q EI = ----- I = ------

t R

IGUALANDO LAS DOS INTENSIDADES DE LAS FORMULAS, Y SUSTITUYENDO SUS VALORES LITERALES, SE OBTIENE :

I = I

q E----- = ------

t R

APLICANDO UNA DE LAS REGLAS DE LA PROPORCION EXISTENTE, SE TIENE QUE :

q E ( q ) ( R ) = ( E ) ( t ) ----- = ------ POR LO TANTO ó

t R ( E ) ( t ) = ( q ) ( R )

Y EFECTUANDO EL DESPEJE DE CADA UNA DE ELLAS, SE OBTIENE LO SIGUIENTE :

( E ) ( t ) ( E ) ( t ) ( q ) ( R ) ( q ) ( R )R = -------------- ; q = -------------- ; E = --------------- ; t = ---------------

q R t E

PROBLEMA # 1

HALLAR LA CANTIDAD DE CARGA ELECTRICA, QUE SE ESTA TRASLADANDO A TRAVES DE UNA RESISTENCIA DE 800 , CUANDO SE LE APLICA UNA FUERZA ELECTROMOTRIZ DE 120 VOLTS DURANTE 300 SEGUNDOS.

NOTA : COMO LOS DATOS ESTAN EN SUS UNIDADES CORRESPONDIENTES, SE UTILIZA EL DESPEJE DE LA CARGA ELECTRICA Y SE SUSTITUYEN EN ELLA.

DATOS FORMULA SUSTITUCION RESULTADO

q = ? ( E ) ( t ) (120) (300)R = 800 q = -------------- q = --------------- q = 45 Coul.E = 120 V. R 800t = 300 Seg.

PROBLEMA # 2

¿ CALCULAR EL TIEMPO QUE SE EMPLEA PARA DESPLAZAR UNA CARGA DE 200 TRILLONES DE ELECTRONES, A TRAVES DE UN CONDUCTOR DE 600 DE RESISTENCIA, CUANDO SE LE APLICA UNA F.E.M. DE 12 VOLTS ?

NOTA : COMO UNO DE LOS DATOS, NO ESTA EN SU UNIDAD CORRESPONDIENTE, SE REALIZA LA SIGUIENTE CONVERSION : q = 200 X 1018 e = 200 X 1018 / 6.25 X 1018 = 32 Coul.

C.C.A.T.T. 2000 3


YA TENIENDO LOS DATOS EN SUS UNIDADES, SE UTILIZA EL DESPEJE DEL TIEMPO.


q = 32 Coul. ( q ) ( R ) (32) (600)R = 600 t = -------------- t = --------------- t = 1,600 Seg.E = 12 V. E 12t = ?

PROBLEMA # 3

¿ CALCULAR LA RESISTENCIA QUE PRESENTA UN CONDUCTOR, SE LE ESTA SUMINISTRANDO UN VOLTAJE DE 36 VOLTS DURANTE 1.4 MINUTOS DESPLAZANDOSE UNA CARGA DE 1.2 COULOMBS ?

NOTA : COMO UNO DE LOS DATOS, NO ESTA EN SU UNIDAD CORRESPONDIENTE, SE REALIZA LA SIGUIENTE CONVERSION : t = 1.4 X 60 Seg. = 84 Seg. YA TENIENDO LOS DATOS EN SUS UNIDADES, SE UTILIZA EL DESPEJE DE LA RESISTENCIA.


q = 1.2 Coul. ( E ) ( t ) (36) (84)R = ? R = -------------- R = --------------- R = 36 E = 36 V. q 1.2t = 84 Seg.

POTENCIA ELECTRICA

ES LA RAPIDEZ CON QUE SE EFECTUA EL TRABAJO DE MOVER A LA CARGA ELECTRICA PARA TRASLADARLA DE UN PUNTO A OTRO EN LA UNIDAD DE TIEMPO. SE REPRESENTA CON LA LETRA (P) Y TIENE COMO UNIDAD DE MEDICION AL WATT.

T P = POTENCIA ELECTRICA EN WATTS.P = ----- T = TRABAJO DESARROLLADO EN JOULES.

t t = TIEMPO EMPLEADO EN SEGUNDOS.

POTENCIA ELECTRICA DE UN ELEMENTO.- ES DIRECTAMENTE PROPORCIONAL A LA CORRIENTE ELECTRICA QUE CIRCULA POR EL Y A LA DIFERENCIA DE POTENCIAL APLICADA.

P = POTENCIA ELECTRICA EN WATTS.P = ( I ) ( E ) I = CORRIENTE ELECTRICA EN AMPERES.

E = D.D.P. ; F.E.M. ó VOLTAJE EN VOLTS.

DESPEJES Y RESOLUCION DE PROBLEMAS DE LA POTENCIA ELECTRICA

C.C.A.T.T. 2000 4


PARA DESPEJAR A LA ( E ), SE TRANSPONE A LA ( I ) QUE ESTA MULTIPLICANDO Y PASA A DIVIDIR AL PRIMER MIEMBRO DE LA ECUACION EN ESTE CASO A LA ( P ), COMO EN EL SIGUIENTE EJEMPLO :

PP = ( I ) ( E ) TRANSPONIENDO A ( I ) SE TIENE : ----- = E

I

P P----- = E Y PERMUTANDO E = -----

I I

PARA DESPEJAR A LA ( I ), SE TRANSPONE A LA ( E ) QUE ESTA MULTIPLICANDO Y PASA A DIVIDIR AL SEGUNDO MIEMBRO DE LA ECUACION, EN ESTE CASO A LA ( P ), COMO EN EL SIGUIENTE EJEMPLO :

PP = ( I ) ( E ) TRANSPONIENDO A ( E ) SE TIENE : ----- = I

E

P P----- = I Y PERMUTANDO I = -----E E

PROBLEMA # 1

UN CALENTADOR ELECTRICO ESTA CONECTADO A UNA LINEA DE 120 VOLTS Y ESTA FLUYENDO UNA CORRIENTE DE 0.4 AMPERES. HALLAR LA POTENCIA ELECTRICA DEL CALENTADOR.

COMO LOS DATOS ESTAN EN SUS UNIDADES CORRESPONDIENTE, SE APLICA LA FORMULA DIRECTAMENTE :


I = 0.4 Amp.E = 120 V. P = ( I ) ( E ) P = ( 0.4 )( 120 ) P = 48 W.P = ?

RELACION ENTRE LA POTENCIA Y LA LEY DE OHM

LA RELACION QUE EXISTE ENTRE LA LEY DE OHM Y LA POTENCIA ELECTRICA ES QUE LAS DOS FORMULAS APARECEN COMO FACTORES A LA INTENSIDAD Y AL VOLTAJE ( D.D.P. ; F.E.M. ). POR ESE MOTIVO SE PUEDE COMBINAR LAS DOS, TENIENDO COMO RESULTADO :

LEY DE OHM POTENCIA ELECT.

C.C.A.T.T. 2000 5


EI = ----- P = ( E ) ( I )

R

DESPEJANDO LA ( I ) EN POTENCIA ELECTRICA E IGUALANDOLA CON LA LEY DE OHM, SE TIENE QUE :

PRIMERA RELACION

E P E PI = ----- I = ----- IGUALANDO ----- = -----

R E R E

Y APLICANDO LA PROPORCION EXISTENTE,

( E ) ( E ) = ( R ) ( P ) ó ( E )2 = ( P ) ( R )

POR LO TANTO, E = ( P ) ( R )

EL SEGUNDO FACTOR COMUN ENTRE ELLAS ES LA ( E ), POR LO TANTO SE DESPEJA EN POTENCIA ELECTRICA Y LA LEY DE OHM E IGUALANDO SE TIENE QUE :

SEGUNDA RELACION

P ( I ) ( R ) PE = ( I ) ( R ) E = ----- IGUALANDO ----------- = -----

I I

Y APLICANDO LA PROPORCION EXISTENTE,

P = ( I ) ( R ) ( I ) ó P = ( I )2 ( R )

POR LO TANTO, LAS DOS FORMULAS RESULTANTES DE LA RELACION SON :

P = ( I )2 ( R ) E2 = ( P ) ( R )

DESPEJANDO A CADA UNA DE ELLAS ;

P = ( I )2 ( R ) E2 = ( P ) ( R )

DESPEJANDO A ( R ) DESPEJANDO A ( R )

P E2

R = ----- R = -----I2 P

DESPEJANDO AHORA A ( I2 ) DESPEJANDO AHORA A ( P )

C.C.A.T.T. 2000 6


P P E2

I2 = ----- I = ----- P = -----R R R

PROBLEMA # 1.

HALLAR LA POTENCIA QUE DISIPA UNA RESISTENCIA DE 24,000 Y FLUYE UNA CORRIENTE DE 0.05 AMPERES A TRAVES DE EL.

COMO LOS DATOS ESTAN EN SUS UNIDADES CORRESPONDIENTES SE APLICA LA FORMULA DE LA SEGUNDA RELACION.


R = 24000 I = 0.05 A. P = ( I )2 ( R ) P = ( 0.05 )2 ( 24000 ) P = 60 W.P = ?

PROBLEMA # 2.

¿ CUAL ES LA F.E.M. QUE ESTA ALIMENTANDO A UNA PLANCHA ELECTRICA, SI DISIPA UNA POTENCIA DE 1.62 WATTS Y PRESENTA UNA RESISTENCIA DE 7,200 ?

COMO LOS DATOS ESTAN EN SUS UNIDADES CORRESPONDIENTES SE APLICA LA FORMULA DE LA PRIMERA RELACION.


R = 7200 E = ? E = (P)(R) P = (1.62) (7200 ) E = 108 V.P = 1.62 W.

LEY DE JOULE ( CALOR ELECTRICO )

ES EL CALOR DESPRENDIDO ó SUMINISTRADO POR UN CONDUCTOR ó ELEMENTO ELECTRICO, CUANDO FLUYE LA CORRIENTE ELECTRICA A TRAVES DE EL, PRESENTANDO UNA RESISTENCIA EN UN DETERMINADO TIEMPO.

Q = CALOR ELECTRICO EN CALORIAS.0.24 = CONSTANTE DE CONVERSION

Q = 0.24 ( I2 )( R )( t ) I = CORRIENTE ELECT. EN AMPERESR = RESISTENCIA EN OHMS ( )t = TIEMPO EMPLEADO EN SEGUNDOS

DESPEJES Y RESOLUCION DE PROBLEMAS DE LA LEY DE JOULE

C.C.A.T.T. 2000 7


PARA EFECTUAR LOS DESPEJES EN ESTA FORMULA, SE UTILIZARA LA SIGUIENTE FORMA :

0.24 ( I2 )( R )( t ) = Q

EL DESPEJE DE LA ( I2 ) ES EL DE TRANSPONER LAS DEMAS LITERALES Y CONSTANTES AL SEGUNDO MIEMBRO, COMO ESTAN MULTIPLICANDO PASARAN DIVIDIENDO A LA ( Q ).

Q0.24 ( I2 )( R )( t ) = Q POR LO

TANTOI2 = ----------------------

(0.24) ( R )( t )

COMO LE AFECTA EL EXPONENTE, SE TRANSPONE TAMBIEN, EN ESTE CASO COMO RAIZ CUADRADA.

QI = -------------------

( 0.24 ) ( R ) ( t )

PARA EL DESPEJE DE LA ( R ) Y LA ( t ) SE REALIZA LOS MISMOS PASOS, PERO SIN LA RAIZ CUADRADA.

DESPEJE DE LA ( R )Q

0.24 ( I2 )( R )( t ) = Q POR LO TANTO

R = ----------------------

(0.24) (I2 )( t )

DESPEJE DE LA ( t )Q

0.24 ( I2 )( R )( t ) = Q POR LO TANTO

t = ----------------------

(0.24) (I2 )( R )

PROBLEMA # 1.

HALLAR EL CALOR QUE DESPRENDE UN CONDUCTOR QUE PRESENTA UNA RESISTENCIA DE 240 Y FLUYE A TRAVES DE EL UNA CORRIENTE ELECTRICA DE 0.25 Amp. DURANTE 200 SEGUNDOS.

COMO TODOS LOS DATOS ESTAN EN SUS UNIDADES CORRESPONDIENTES, SE APLICA DIRECTA LA FORMULA DE LA LEY.

DATOS FORMULA Y DESARROLLO RESULTADO

Q = ? Q = 0.24 ( I2 )( R )( t )I = 0.25

Amp.R = 240 Q = ( 0.24 )( 0.25 )2 ( 240 )( 200 ) Q = 720 Cal.

C.C.A.T.T. 2000 8


t = 200 Seg.Q = 720 Cal.RESISTORES O RESISTENCIAS

ES UN DISPOSITIVO O ELEMENTO QUE SE UTILIZA EN ELECTRICIDAD Y EN ELECTRONICA, GENERALMENTE Y EL USO DE ESTE, ES EL DE OPONER O CONTROLAR EL FLUJO DE LA CORRIENTE ELECTRICA, CUYO SIMBOLO EN LOS DIAGRAMAS ES EL SIGUIENTE.

LA MAYORIA DE LAS RESISTENCIAS O RESISTORES SE FABRICAN DE CARBON, PERO TAMBIEN SE TIENEN DE ALAMBRES ENROLLADOS Y DE METAL DE HOJA. EN LAS RESISTENCIAS DE CARBON SE PRESENTAN EN DOS TIPOS : LA RADIAL Y LA AXIAL.LA DIFERENCIA ENTRE ESTAS DOS SON SUS TERMINALES, YA QUE LA RADIAL LAS TIENE ENROLLADAS ALREDEDOR DEL CUERPO EN FORMA PERPENDICULAR Y EN CAMBIO LA AXIAL LAS TIENE EN LOS EXTREMOS DEL CUERPO EN FORMA HORIZONTAL, COMO EN LOS SIGUIENTES DIBUJOS :

RESISTENCIA DE CARBON TIPO RADIAL RESISTENCIA DE CARBON TIPO AXIAL

EN ESTOS DOS TIPOS DE RESISTORES ó RESISTENCIAS SU VALOR ESTA DADO POR MEDIO DE BANDAS DE COLORES Y EN AMBOS CASOS SE UTILIZA EL MISMO CODIGO DE COLORES, VARIANDO SOLAMENTE EN LA LECTURA. EL VALOR DE LA RADIAL ESTA DADA POR EL COLOR DEL CUERPO, EL COLOR DEL EXTREMO Y DEL COLOR DEL PUNTO ; EN CAMBIO EN LA AXIAL ESTA DADA POR UNA PRIMERA, SEGUNDA, TERCERA Y HASTA UNA CUARTA BANDA.ENSEGUIDA SE MUESTRA EL CODIGO DE COLORES DE LAS RESISTENCIAS, PARA SU LECTURA.

CODIGO DE COLORESCOLOR NUMERO TOLERANCIA

NEGRO 0MARRON ó CAFÉ 1

ROJO 2ANARANJADO 3

AMARILLO 4VERDE 5AZUL 6

VIOLETA 7GRIS 8

BLANCO 9ORO 0.1 5 %

PLATA 0.01 10 %C.C.A.T.T. 2000 9


SIN COLOR - 20 %LECTURA DEL VALOR DE LAS RESISTENCIA DE TIPO RADIAL

PARA LEER SUS VALORES EN ESTE TIPO DE RESISTENCIAS, SE SIGUEN LOS SIGUIENTES PASOS :

1) EL PRIMER DIGITO DEL VALOR, SERA DADO POR EL COLOR DEL CUERPO.2) EL SEGUNDO DIGITO, SERA DADO POR EL COLOR DEL EXTREMO DE LA RESISTENCIA.3) EL NUMERO DE CEROS QUE SE AGREGARA A LOS DOS DIGITOS ANTERIORES, SERA DADO POR

EL COLOR DEL PUNTO.

EJEMPLO : COLOR DEL CUERPO ( AZUL )

COLOR DEL EXTREMO ( NEGRO ) COLOR DEL PUNTO ( ROJO )

1) EL PRIMER DIGITO EN ESTE EJEMPLO ES EL 6 ( AZUL ).2) EL SEGUNDO DIGITO ES EL 0 ( NEGRO ).3) Y EL NUMERO DE CEROS SON 2 ( ROJO ).

POR LO TANTO EL VALOR DE ESTA RESISTENCIA ES 6,000 , TENIENDO UNA TOLERANCIA DEL 20%.

LECTURA DEL VALOR DE LAS RESISTENCIAS TIPO AXIAL

PARA LEER SUS VALORES EN ESTE TIPO DE RESISTENCIAS, SE SIGUEN LOS SIGUIENTES PASOS :

1) EL PRIMER DIGITO DEL VALOR, SERA DADO POR EL COLOR DE LA PRIMERA BANDA.2) EL SEGUNDO DIGITO, SERA DADO POR EL COLOR DE LA SEGUNDA BANDA3) EL NUMERO DE CEROS QUE SE AGREGARA A LOS DOS DIGITOS ANTERIORES, SERA DADO POR

EL COLOR DE LA TERCERA BANDA.4) EN ALGUNAS RESISTENCIA TIENEN UNA CARTA BANDA, QUE SERA EL VALOR DE LA

TOLERANCIA QUE TENDRA.

EJEMPLO :1o. FRANJA ( CAFÉ ) 4a. FRANJA ( ORO )

2a. FRANJA ( AZUL ) 3a. FRANJA ( ANARANJADO )

1) EL PRIMER DIGITO LE CORRESPONDE EL NUMERO 1 ( CAFÉ ).2) EL SEGUNDO DIGITO LE CORRESPONDE EL NUMERO 6 ( AZUL ).3) EL NUMERO DE CEROS QUE SE AGREGARA SERAN 3 ( ANARANJADO ).

C.C.A.T.T. 2000 10


4) LA TOLERANCIA ES DE 5% ( ORO ).

POR LO TANTO EL VALOR DE ESTA RESISTENCIAS ES DE 16,000 , CON UNA TOLERANCIA DEL 5%.

CONEXIÓN DE RESISTENCIAS

CIRCUITO RESISTIVO.- ES AQUEL CIRCUITO QUE ESTA CONSTITUIDO SOLAMENTE POR RESISTENCIAS. SE TIENEN TRES TIPOS DE CONEXIONES DE RESISTENCIAS QUE SON : EN SERIE, PARALELO Y EL MIXTO ( SERIE-PARALELO ).

CIRCUITO RESISTIVO EN SERIE

SE DICE QUE UN CIRCUITO DE RESISTENCIAS ESTAN CONECTADAS EN SERIE, CUANDO DOS O MAS ESTAN COLOCADAS UNA ENSEGUIDA DE LA OTRA, Y SE UTILIZA PARA AUMENTAR LA RESISTENCIA DE LA CONEXION Y DEJAR FLUIR UNA CANTIDAD DETERMINADA DE CORRIENTE. EN LOS SIGUIENTES DIBUJOS SE MUESTRA ESTE TIPO DE CONEXIÓN.

FISICAMENTE

GRAFICAMENTE

ESTE TIPO DE CONEXIÓN PRESENTA LAS SIGUIENTES CARACTERISTICAS :

I. LA RESISTENCIA QUE PRESENTARA ESTA CONEXIÓN SERA IGUAL A LA SUMA DE LOS VALORES DE CADA RESISTENCIA QUE FORME LA CONEXIÓN.

RT = R1 + R2 + .......... RN

CUANDO SUS VALORES SON IGUALES, SE EMPLEA LA SIGUIENTE FORMULA :

RT = ( VALOR DE UNA ) ( # DE RESISTENCIAS )

II. LA INTENSIDAD DE CORRIENTE QUE FLUYE POR ESTA CONEXIÓN SERA IGUAL A LAS CORRIENTES QUE FLUYAN EN CADA RESISTENCIA.

IT = I1 = I2 = .......... IN

III. LA DIFERENCIA DE POTENCIAL APLICADA A ESTA CONEXIÓN SERA IGUAL A LA SUMA DE CADA CAIDA DE TENSION EN LAS RESISTENCIAS.

ET = E1 + E2 + .......... EN

C.C.A.T.T. 2000 11


IV. LA POTENCIA QUE DISIPA O EMPLEA ESTA CONEXIÓN SERA IGUAL A LA SUMA DE CADA UNA DE LAS POTENCIAS QUE DISIPEN O EMPLEEN LAS RESISTENCIAS.

PT = P1 + P2 + .......... PN

PROBLEMA # 1.

SE CONECTAN 3 RESISTENCIAS EN SERIE, CUYOS VALORES SON DE : 200, 400 Y DE 600 RESPECTIVAMENTE. HALLAR EL VALOR DE LA RESISTENCIA QUE PRESENTA LA CONEXIÓN.

COMO SUS VALORES SON DIFERENTES, SE APLICA LA FORMULA DE LA PRIMERA CARACTERISTICA.

RT = R1 + R2 + R3 = 200 + 400 + 600 = 1,200

RT = 1,200

PROBLEMA # 2.

SE CONECTAN 3 RESISTENCIAS EN SERIE DE 800 CADA UNA. HALLAR EL VALOR DE LA RESISTENCIA QUE PRESENTA LA CONEXIÓN.

COMO SUS VALORES SON IGUALES, SE APLICA LA FORMULA DE LA PRIMERA CARACTERISTICA.

RT = ( VALOR DE UNA ) ( # DE RESISTENCIAS ) = ( 800 ) ( 3 ) = 2,400

RT = 2,400

PROBLEMA # 3.

HALLAR LA CORRIENTE QUE CIRCULA POR UN CIRCUITO RESISTIVO EN SERIE, QUE CONSTA DE 2 RESISTENCIAS DE 300 Y 900 RESPECTIVAMENTE ; Y EL VOLTAJE APLICADO A ESTE ES DE 120 VOLTS.

PRIMERO SE ENCUENTRA EL VALOR DE LA RESISTENCIA DEL CIRCUITO.

RT = R1 + R2 = 300 + 900 = 1,200

YA TENIENDO EL VALOR SE EMPLEA LA LEY DE OHM, PARA CALCULAR LA CORRIENTE QUE FLUYE A TRAVES DE EL.

ET 120IT = ----- = -------- = 0.1 Amp.

RT 1,200

PROBLEMA # 4.

C.C.A.T.T. 2000 12


HALLAR LA POTENCIA QUE DISIPAN TRES RESISTENCIAS DE 7,500 CADA UNA, SI LA COORIENTE QUE FLUYE A TRAVES DE ELLAS ES DE 0.05 AMP.

EL PRIMER PASO QUE DAREMOS SERA LA DE OBTENER LA RESISTENCIA DEL CIRCUITO, APLICANDO LA SEGUNDA FORMULA DE LA PRIMERA CARACTERISTICA.

RT = ( VALOR DE UNA ) ( # DE RESISTENCIAS ) = ( 7,500 ) ( 3 ) = 22,500

RT = 22,500

YA TENIENDO EL VALOR, SE EMPLEA LA FORMULA DE POTENCIA ELECTRICA Y LA RELACION CON LA LEY DE OHM PARA CALCULARLA.


R = 22500 I = 0.05 A. P = ( I )2 ( R ) P = ( 0.05 )2 ( 22500 ) P = 56.25 W.P = ?

RESOLUCION DE CIRCUITOS RESISTIVOS EN SERIE

PARA RESOLVER UN CIRCUITO RESISTIVO EN SERIE, SE DEPENDE DE LOS DATOS QUE NOS PROPORCIONEN, A CONTINUACION SE MUESTRA DOS MODELOS :

CIRCUITO # 1.

R1 R2

IT IT

ET

R1 = 300 I1 = E1 = P1 =

R2 = 600 I2 = E2 = P2 =

RT = IT = 0.12 Amp. ET = PT =

PRIMER PASO.- SE CALCULA LA RESISTENCIA TOTAL DEL CIRCUITO, CON LOS DOS DATOS DE LA RESISTENCIAS, APLICANDO LA PRIMERA FORMULA DE LA CARATERISTICA.

RT = R1 + R2 = 300 + 600 = 900

SEGUNDO PASO.- SE CALCULA EL VOLTAJE APLICADO A LA CONEXIÓN CON LOS DATOS DE LA R T Y LA IT CON LA LEY DE OHM.

ET = ( IT ) ( RT ) = ( 0.12 ) ( 900 ) = 108 Volts.C.C.A.T.T. 2000 13


TERCER PASO.- COMO LA ( IT ) EN UN CIRCUITO EN SERIE ES LA MISMA PARA TODAS LAS RESISTENCIAS, SE TIENE LO SIGUIENTE :

IT = I1 = I2 = 0.12 Amp.CUARTO PASO.- YA CON LAS CORRIENTES INDIVIDUALES Y LAS RESISTENCIAS, SE CALCULA LAS CAIDAS DE TENSION EN CADA UNA, APLICANDO LA LEY DE OHM.

E1 = ( I1 ) ( R1 ) = ( 0.12 ) ( 300 ) = 36 Volts.

E2 = ( I2 ) ( R2 ) = ( 0.12 ) ( 600 ) = 72 Volts.

QUINTO PASO.- Y POR ULTIMO SE CALCULA LA POTENCIA DEL CIRCUITO, ASI COMO LAS POTENCIAS INDIVIDUALES.

P1 = ( I1 ) ( E1 ) = ( 0.12 ) ( 36 ) = 4.32 Watts.

P2 = ( I2 ) ( E2 ) = ( 0.12 ) ( 72 ) = 8.64 Watts.

PT = ( IT ) ( ET ) = ( 0.12 ) ( 108 ) = 12.96 Watts.

CIRCUITO # 2.

R1 R2

IT IT

ET

R1 = 3,000 I1 = E1 = P1 =

R2 = I2 = E2 = P2 =

RT = 4,500 IT = ET = 90 Volts. PT =

PRIMER PASO.- SE ENCUENTRA EL VALOR DE LA R2 , DESPEJANDO DE LA PRIMERA CARACTERISTICA.

R2 = RT -- R1 = 4,500 -- 3,000 = 1,500

SEGUNDO PASO.- SE CALCULA LA CORRIENTE DEL CIRCUITO, TOMANDO LOS VALORES DEL VOLTAJE Y LA RESISTENCIA TOTAL, APLICANDO LA LEY DE OHM.

ET 90C.C.A.T.T. 2000 14


IT = ----- = -------- = 0.02 Amp.

RT 4,500

TERCER PASO.- COMO LA CORRIENTE EN UN CIRCUITO RESISTIVO EN SERIE ES LA MISMA PARA TODOS, SE TIENE QUE :

IT = I1 = I2 = 0.02 Amp. CUARTO PASO.- TENIENDO LAS CORRIENTES Y LAS RESISTENCIAS, SE CALCULA SUS CAIDAS DE TENSION.

E1 = ( I1 ) ( R1 ) = ( 0.02 ) ( 3,000 ) = 60 Volts.

E2 = ( I2 ) ( R2 ) = ( 0.02 ) ( 1,500 ) = 30 Volts.

QUINTO PASO.- CON LAS CORRIENTES Y LAS CAIDAS DE TENSION, SE CALCULA LAS POTENCIAS DE CADA UNA DE ELLAS.

P1 = ( I1 ) ( E1 ) = ( 0.02 ) ( 60 ) = 1.2 Watts.

P2 = ( I2 ) ( E2 ) = ( 0.02 ) ( 30 ) = 0.6 Watts.

PT = ( IT ) ( ET ) = ( 0.02 ) ( 90 ) = 1.8 Watts.

Y CON ESTO QUEDA RESUELTO EL CIRCUITO.

CIRCUITO RESISTIVO EN PARALELO

SE LE LLAMA A LA AGRUPACION DE DOS O MAS RESISTENCIAS DE TAL FORMA QUE ESTEN PARALELAMENTE UNA DE OTRA, COMO EN LAS FIGURAS SIGUIENTES :

F I S I C A M E N T E

G R A F I C A M E N T E

R1

C.C.A.T.T. 2000 15


R2

ESTE TIPO DE CONEXIÓN PRESENTA LAS SIGUIENTES CARACTERISTICAS :

I. LA RESISTENCIA QUE PRESENTARA ESTA CONEXIÓN SERA IGUAL A LA SUMA DE LOS VALORES DE CADA RESISTENCIA QUE FORME LA CONEXIÓN.

1RT = ---------------------------------------------------------

1 1 1-------- + ------- + .......... --------

R1 R2 RN

CUANDO SUS VALORES SON IGUALES, SE EMPLEA LA SIGUIENTE FORMULA :

( VALOR DE UNA )RT = ------------------------------------

( # DE RESISTENCIAS

II. LA INTENSIDAD DE CORRIENTE QUE FLUYE POR ESTA CONEXIÓN SERA IGUAL A LA SUMA DE LAS CORRIENTES QUE FLUYAN EN CADA RESISTENCIA.

IT = I1 + I2 + .......... IN

III. LA DIFERENCIA DE POTENCIAL APLICADA A ESTA CONEXIÓN SERA IGUAL A LAS CAIDAS DE TENSION EN TODAS LAS RESISTENCIAS.

ET = E1 = E2 = .......... EN

IV. LA POTENCIA QUE DISIPA O EMPLEA ESTA CONEXIÓN SERA IGUAL A LA SUMA DE CADA UNA DE LAS POTENCIAS QUE DISIPEN O EMPLEEN LAS RESISTENCIAS.

PT = P1 + P2 + .......... PN

PROBLEMA # 1.

SE CONECTAN 3 RESISTENCIAS EN PARALELO, CUYOS VALORES SON DE : 120, 45 Y DE 90 RESPECTIVAMENTE. HALLAR EL VALOR DE LA RESISTENCIA QUE PRESENTA LA CONEXIÓN.

COMO SUS VALORES SON DIFERENTES, SE APLICA LA FORMULA DE LA PRIMERA CARACTERISTICA.

1 1

C.C.A.T.T. 2000 16


RT = ------------------------------------------ = ------------------------------------------------- =1 1 1 1 1 1

-------- + ------- + -------- -------- + ------- + --------R1 R2 R3 120 45 90

1 1 360RT = -------------------------- = ------------------------ = ------- = 24

3 + 8 + 4 15 15---------------------- --------

360 360

PROBLEMA # 2.

SE CONECTAN 3 RESISTENCIAS EN PARALELO DE 9,000 CADA UNA. HALLAR EL VALOR DE LA RESISTENCIA QUE PRESENTA LA CONEXIÓN.

COMO SUS VALORES SON IGUALES, SE APLICA LA FORMULA DE LA PRIMERA CARACTERISTICA.

( VALOR DE UNA ) 9,000RT = ------------------------------------ = ------------ = 3,000

( # DE RESISTENCIAS 3

PROBLEMA # 3.

¿ CALCULAR LA F.E.M. APLICADA A UN CIRCUITO RESISTIVO EN PARALELO, EN DONDE CONSTA DE 3 RESISTENCIAS DE 15,000 CADA UNA Y ESTA FLUYENDO UNA CORRIENTE DE 0.022 Amp. EN LA CONEXIÓN ?

PRIMERAMENTE SE CALCULA LA RESISTENCIA DE LA CONEXIÓN Y ES DE LA SIGUIENTE MANERA :

( VALOR DE UNA ) 15,000RT = ------------------------------------ = ------------ = 5,000

( # DE RESISTENCIAS 3

TENIENDO ESTE VALOR Y EL DE LA CORRIENTE ELECTRICA SE CALCULA LA F.E.M. APLICANDO LA LEY DE OHM.

ET = ( IT ) ( RT ) = ( 0.022 ) ( 5,000 ) = 110 Volts.

PROBLEMA # 4.

HALLAR LA POTENCIA DE UN CIRCUITO RESISTIVO EN PARALELO FORMADO POR TRES RESISTENCIAS DE UN VALOR DE 450, 600 Y 900 RESPECTIVAMENTE Y SE LE APLICA A LA CONEXIÓN UNA D.D.P. DE 120 VOLTS.

PRIMERO SE CALCULA LA RESISTENCIA DE LA CONEXIÓN.

C.C.A.T.T. 2000 17


1 1RT = ------------------------------------------ = ------------------------------------------------- =

1 1 1 1 1 1-------- + ------- + -------- -------- + ------- + --------

R1 R2 R3 450 600 900

1 1 1,800RT = -------------------------- = ------------------------ = ------- = 200

4 + 3 + 2 9 9---------------------- --------

1,800 1,800

CON ESTE RESULTADO Y LA D.D.P., SE ENCUENTRA LA POTENCIA DE LA CONEXIÓN APLICANDO LA SIGUIENTE FORMULA.

( ET )2 ( 120)2 14,400PT = ---------- = -------- = ------------ = 72 Watts.

RT 200 200

RESOLUCION DE CIRCUITOS RESISTIVOS EN PARALELO

PARA RESOLVER UN CIRCUITO RESISTIVO EN PARALELO, SE DEPENDE DE LOS DATOS QUE NOS PROPORCIONEN, A CONTINUACION SE MUESTRA DOS MODELOS RESUELTOS:

CIRCUITO # 1.

R1

R2

ET

R1 = 50 I1 = E1 = P1 =

R2 = 200 I2 = E2 = P2 =

RT = IT = 3 Amp. ET = PT =

PRIMER PASO.- SE CALCULA LA RESISTENCIA DEL CIRCUITO, APLICANDO LA FORMULA DE LA PRIMERA CARACTERISTICA.C.C.A.T.T. 2000 18


1 1 1 1RT = -------------------------- = ------------------------- = ------------------ = ----------------

1 1 1 1 4 + 1 5-------- + ------- -------- + ------- ------------- -------

R1 R2 50 200 200 200

200RT = ----------- = 40

5

SEGUNDO PASO.- AL TENER LA CORRIENTE Y LA RESISTENCIA DE LA CONEXIÓN, SE CALCULA SU DIFERENCIA DE POTENCIAL CON LA LEY DE OHM.

ET = ( IT ) ( RT ) = ( 3 ) ( 40 ) = 120 Volts.

TERCER PASO.- COMO LA DIFERENCIA DE POTENCIAL APLICADA A UNA CONEXIÓN EN PARALELO ES LA MISMA QUE ESTA APLICADA A CADA RESISTENCIA, SE TIENE QUE :

ET = E1 = E2 = 120 Volts.

CUARTO PASO.- YA TENIENDO LAS CAIDAS DE TENSION Y EL VALOR DE LAS RESISTENCIAS, SE CALCULA LAS CORRIENTE QUE CIRCULAN POR CADA UNA DE ELLAS.

E1 120I1 = ---------- = -------- = 2.4 Amp.

R1 50

E2 120I2 = ---------- = -------- = 0.6 Amp.

R2 200

QUINTO PASO.- POR ULTIMO SE CALCULA LAS POTENCIAS DE CADA RESISTENCIA Y EL DE LA CONEXIÓN.

PT = ( IT ) ( ET ) = ( 3 ) ( 120 ) = 360 Watts.

P1 = ( I1 ) ( E1 ) = ( 2.4 ) ( 120 ) = 288 Watts.

P1 = ( I2 ) ( E2 ) = ( 0.6 ) ( 120 ) = 72 Watts.

Y CON ESTO QUEDA RESUELTO EL CIRCUITO.

CIRCUITO # 2.

R1

C.C.A.T.T. 2000 19


R2

ET

R1 = I1 = E1 = P1 = 36 Watts.

R2 = I2 = E2 = P2 =

RT = 300 IT = 0.4 Amp. ET = PT =

PRIMER PASO.- SE CALCULA LA D.D.P. DE LA CONEXIÓN, APLICANDO LA LEY DE OHM.

ET = ( IT ) ( RT ) = ( 0.4 ) ( 300 ) = 120 Volts.

SEGUNDO PASO.- COMO LA DIFERENCIA DE POTENCIAL APLICADA A UNA CONEXIÓN EN PARALELO ES LA MISMA QUE ESTA APLICADA A CADA RESISTENCIA, SE TIENE QUE :

ET = E1 = E2 = 120 Volts.

TERCER PASO.- CON EL VALOR DE LA CAIDA DE TENSION Y LA POTENCIA EN LA RESISTENCIA UNO, SE CALCULA LA CORRIENTE QUE FLUYE POR ELLA Y EL VALOR DE LA RESISTENCIA.

P1 36I1 = ---------- = -------- = 0.3 Amp.

E1 120

E1 120R1 = ---------- = -------- = 400

I1 0.3

CUARTO PASO.- APLICANDO Y DESPEJANDO DE LA TERCERA CARACTERISTICA, A LA CORRIENTE QUE FLUYE POR LA RESISTENCIA DOS, SE TIENE QUE :

I2 = IT --- I1 = 0.4 --- 0.3 = 0.1 Amp.

Y POR LO TANTO,

E2 120R2 = ---------- = -------- = 1,200

I2 0.1

QUINTO PASO.- POR ULTIMO SE CALCULA LAS POTENCIAS DE LA RESISTENCIA DOS Y EL DE LA CONEXIÓN.

PT = ( IT ) ( ET ) = ( 0.4 ) ( 120 ) = 48 Watts.

C.C.A.T.T. 2000 20


P2 = ( I2 ) ( E2 ) = ( 0.1 ) ( 120 ) = 12 Watts.

Y CON ESTO CONCLUYE LA RESOLUCION.

C.C.A.T.T. 2000 21

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Unidad 2 Electronica