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CONVENCIÒN DE VOLTAJE Y CORRIENTE PARA COMPONENTES ACTIVOS Y PASIVOS
PARTE 2
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COMPONENTES ACTIVOS
V1
•El Voltaje y la Corriente van a favor.
• La corriente sale por el terminal positivo.
+ -+ -
I
I
+ -
BATERIA RECARGABLETrabaja como elemento activo y también como pasivo, pero, prevalece su función de componente activo.
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Ejemplo:
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PROCESO DE CARGA
La corriente entra por la terminal positiva.
ENTREGA DE ENERGÌA La corriente
sale por la terminal positiva.
I
I
R
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Iab
Iba
I1
Iy
a b
I1= -Iy
Iy= -I1
Iy= Iba
I1= Iab
OJO: En un componente que no sabemos si es activo o pasivo, entonces asumimos una convención para cada uno de ellos, hay que respetarlas y si NO las respetan hay que tener CUIDADO!!!
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ò
• La Corriente entra por el positivo.
• La corriente fluye contrario a los terminales del voltaje.
COMPONENTES PASIVOS
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FOCO La corriente entrapor el positivo y sale por el negativo.
Ejemplo:
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+-
i
¡Quiero usar convención activa en
un componente pasivo!
Los “contreras” pueden ir en contra de la convención, pero deben tener cuidado!
para no cometer errores como decir que un foco
genera potencia!
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Vipgenerada
'Vipconsumida
elemconselementr pp ..
Potencia entregada en el elemento es igual al negativo de la potencia consumida en el mismo elemento.
Respetando la convención de
elemento activo.
Respetando la convención de
elemento pasivo.
POTENCIA
elementrelemcons pp .. ò
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POTENCIA EN UN COMPONENTE PASIVO
• Algunos elementos pasivos pueden entregar potencia, pero no lo harán de forma continua o permanente, por ejemplo inductores o capacitores que tienen energía eléctrica almacenada en sus campos.
ccc iVp
entregadaConsumidac pp
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EJEMPLOS SENCILLOS DE POTENCIA:Vippp entregadagengenerada
wattAVpgen 24)2)(12(
Le ponemos potencia generada por la convención de los signos.
'Vippp consconsumidaabsorbida
Como la potencia generada me dio positiva comprobamos que es la potencia de un elemento activo.
RED
=12v
= -2A Le ponemos potencia consumida por la convención de los signos.
Como la potencia consumida me dio negativa comprobamos que es la potencia de un elemento activo.
=2A
=12v
RED
wattAVpcons 24)2)(12(
NOTA: Se debe especificarsi la potencia se estáconsumiendo o generando.
wattPP consgen 24)24(
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Calcule la potencia absorbida por cada elemento de las siguientes figuras:
3 A
+2 V
--3 A
--2 V
+
-5 A
+4 V
-
EJERCICIOS DE PRÀCTICA:
+
-4.6 A
220 mV
-3.8 V
-
+
-1.75 A
+-
3.2 A
Elemento 2
Elemento1
Elemento 3
Elemento 4 Elemento 5 Elemento 6
entregadaConsumida pp
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La potencia generada de un
componente pasivo siempre será negativa.
Un elemento activo puede entregar o
consumir potencia (Batería Recargable)
La potencia consumida de
un componente pasivo siempre será positiva.
PARA RECORDAR…
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CARACTERIZACIÒN DE LOS COMPONENTES FÌSICOS (ACTIVOS Y PASIVOS) Y COMO SE
REPRESENTAN
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a) Símbolo para la fuente de tensión en DC; b) Símbolo para la batería;
c) Símbolo para la fuente de tensión en AC.
FUENTES IDEALESFUENTES IDEALES DE
VOLTAJE
a) b) c)
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Si la tensión disminuye ya no se considera como una fuente ideal sino como una fuente real.
En la fuente ideal elvoltaje permaneceConstante.
Fuentes Ideales Independiente de Voltaje
Ideal
Real +Vf -
Vf
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Fuentes ideales de Corriente
Fuente Ideal Independiente de Corriente
Real
Ideal
a) Símbolo para la fuente de corriente en DC.
b) Símbolo para la fuente de corriente en AC.
a) b)
I
t
→If
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0 V
+
-
If
If
If
If Terminales en cortocircuito para
Pf=0
+-Vf
I=0
Terminales en circuito abierto para
Pf=0
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Fuentes Dependientes de VoltajeFuentes Dependientes de Voltaje controlada por Voltaje (F.D.V.V.)
)( xvfv xv
xvv
cte
FUENTES DEPENDIENTES O CONTROLADAS
Variablede control
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)( yifv yi
A Vx y Iy se las conoce como variables de control.
βV=β*iy
[v/A]
V
Iy
Fuente Dependiente de Voltaje controlada por Corriente(F.D.V.I.)
Variablede control
AV
VI y
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bF ifi Aib
γ
If=γIb
Ib
Fuente Dependiente de Corriente controlada por Corriente(F.D.I.I.)
cte
Fuentes Dependientes de corriente
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aF vfi AvVAAv aa
ρ
If=ρVa
Va
Fuente Dependiente de Corriente controlada por Voltaje(F.D.I.V.)
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EJERCICIOS DE PRÀCTICA:
En el circuito de la figura se sabe que V2 corresponde a 3V, determine VL.
+-
+V2
-
+VL
-
+- 5V2
Conductor ideal
VL=15 [V]
VL=5V2
VL=5(3)
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Determine la potencia absorbida por cada elemento del circuito de la siguiente figura:
2 A
7A +8 V
-
+20 V
-
- 12 V +
- +5 A
8 A
+20 V
-
0.25Vx+8 V
-
-Vx
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• Potencia del elemento 1:
AFAFAgenF ivP 77)7( * Como es un elemento que respeta la convención de elemento activo se le pone potencia generada, suministrada, producida o entregada, por dicho elemento (en este caso la fuente).
][56][56
)7)(8(
wattvAAv
][567
77
wattP
PP
AabsF
AgenFAabsF
7A+
8 V-
+20 V
-
- 12 V +
- +5 A
8 A
+20 V
-
0.25Vx+8 V
-
1 2
3
4 5
-Vx
2 A
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• Potencia del elemento 2:
vvelemabs ivP 882. *
][16)2)(8(
wattAv
Como es un elemento que respeta la convención de elemento pasivo se le pone potencia absorbida, consumida, recibida o adquirida, por dicho elemento.
• Potencia del elemento 3:
vvelemgen ivP 12123. *
][60][60
)5)(12(
wattvA
Av
][60. wattP elemabs
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• Potencia del elemento 4:
vvelemabs ivP 20204. *
][160)8)(20(
wattAv
• Potencia del elemento 5:
vvelemabs ivP 20205. *)25.0)(20( xvv
Donde:
][12][12 vvvv xx
][60)3)(20(
))12(*25.0)(20(
wattAv
v
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elementoslostodosdeabsP.
][)176(][176)60(160)60(16)56(
wattwatt
absorbidas generadas
generadasabsorbidas PP Balance de Potencia de
Energía
0
0
generadas
absorbidas
P
P
0
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Resistor, Inductor y Capacitor.
– El resistor es un dispositivo que disipa (consume) energía.
– El Inductor y el Capacitor son dispositivos que almacenan energía.
ELEMENTOS PASIVOS
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Resistencia Eléctrica.La Resistencia eléctrica es una de medida oposición al flujo de electrones ò paso de la corriente eléctrica.
AlR
2mmm
Material. del adResistivid
RESISTOR
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vi
iv
Ohm deLey iRv
Ohmios ivR
AVR ][
LEY DEL COMPONENTE: CASO RESISTOR
Componente delLey iRVR
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ia.Conductanc G
La conductancia es la facilidad que presenta el material al paso de la corriente eléctrica.v
Ri 1
[ ] mhos.
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Cumple la convención.
No respeta la convención, pero
al ponerle el signo esta correcto.
iRVR
iRVV RR '
´RV
RV
Resistor
i
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El inductor es un elemento pasivo el cual presenta una propiedad que se la denomina Inductancia. La INDUCTANCIA el la propiedad
de ciertos dispositivos para oponerse al cambio de la corriente eléctrica.
iL
i
i
Li
N
NInductor
HenryHA
Weberi
L
Inductancia Propia
INDUCTOR
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lV
FaradaydeLeydttdVL
)()( tLit
dtLidVL
)( ComponentedelLey
dtdiLVL
•Sera positivo si cumple con la convención de elemento pasivo. •El inductor almacena energía en el campo magnético.
•La ley del componente relaciona el voltaje en las terminales del inductor y la corriente que pasa por el elemento.
Ley del componente: Caso Inductor
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Lv L
'Lv
i
dtdiLvv
dtdiLv
LL
L
'
InductorCumple la
convención
No respeta la convención,
pero està correcto.
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C iaCapacitanc El capacitor almacena energía en el campo eléctrico.
CV
q
CqccVq
ccVq
FFaradioVoltio
coulombioVqCc
Fisica Formula dAC
A
d
Medio
CAPACITOR
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)()( tCVtq c
dtCVdi
dtdqi c )(
dt
dVCi c Ley del componente en el Capacitor.
• El Capacitor reacciona a los cambios de Voltaje.
t
C dtiC
V 1
LEY DE COMPONENTE: CASO CAPACITOR
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Cumple la convención.
No respeta la convención, pero
al ponerle el signo está correcto.
Capacitor
t
idtC
Vc 1
t
idtC
VcVc 1`
i
`Vc
Vc C
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C
'V
i
Cv
t
dtiC
v 1'
0
.
idtdvCi
ctevSi
C
C
Cv
i=0
Circuitoabierto
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