laboratorio corriente continua

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Laboratorio de Corriente Continua (TEE 103). AIEP Relator: Alfonso Munizaga Díaz

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laboratorio técnico de corriente continua formulas e infomracion

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Laboratorio de Corriente

Continua (TEE 103).

AIEP

Relator: Alfonso Munizaga Díaz

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Presentación Curso

Competencia:Al finalizar el módulo los participantes serán capaces de:

Operar con las leyes y teoremas fundamentales para caracterizar y explicar el

comportamiento de un circuito de corriente continua, demostrando habilidad para

utilizar instrumentos de medición y actitudes acordes con buenas prácticas de

prevención de riesgos para un trabajo seguro.

Duración: 90 horas pedagógicas. Horas Aula: 36 horas pedagógicas.

Horas Taller: 54 horas pedagógicas en laboratorio de especialidad.

EVALUACIÓN: 3 parciales + 1 sumativa integradora

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Tópicos Principales

1. Unidad # 1 ( 5 Hrs) (Símbolos, Circuitos y Diseños eléctricos).

2. Unidad # 2 (10 Hrs) (Magnitudes físicas y eléctricas).

3. Unidad # 3 ( 10 Hrs) (Resistencias Eléctricas).

4. Unidad # 4 ( 10 Hrs) (Medición de Potencial Eléctrico).

5. Unidad # 5 ( 10 Hrs) (Medición de Intensidad Eléctrica).

6. Unidad # 6 ( 10 Hrs) (Potencia y Consumo Eléctrico).

7. Unidad # 7 ( 10 Hrs) (Ley de Ohm, Circuitos y Mediciones).

8. Unidad # 8 ( 10 Hrs) (Ley de Kirchhoff).

9. Unidad # 9 ( 10 Hrs) (Resistencia Equivalente).

Page 4: laboratorio corriente continua

Unidad # 1 Símbolos, Circuitos y

Diseños Eléctricos.

Page 5: laboratorio corriente continua

Símbolos Eléctricos

La simbología eléctrica,

representa la estandarización de

las figuras utilizadas en la

elaboración de los proyectos

eléctricos.

La norma N.Ch. Elec 2/84

entrega el siguiente listado:

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Símbolos Eléctricos.

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Símbolos Eléctricos

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Símbolos Eléctricos.

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Símbolos Electrónicos

Page 10: laboratorio corriente continua

Símbolos Componentes

Pasivos.

Page 11: laboratorio corriente continua

Símbolos Componentes Activos

Page 12: laboratorio corriente continua

Símbolos Componentes Activos

(Digitales).

Page 13: laboratorio corriente continua

Símbolos Instrumentos

Page 14: laboratorio corriente continua

Símbolos Varios

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Circuitos Eléctricos

Un circuito es una red eléctrica (interconexión de dos o más

componentes, tales como resistencias, inductores,

condensadores, fuentes, interruptores y semiconductores) que

contiene al menos una trayectoria cerrada. Los circuitos que

contienen solo fuentes, componentes lineales (resistores,

condensadores, inductores) y elementos de distribución lineales

(líneas de transmisión o cables) pueden analizarse por métodos

algebraicos para determinar su comportamiento en corriente

directa o en corriente alterna. Un circuito que tiene componentes

electrónicos es denominado un circuito electrónico. Estas redes

son generalmente no lineales y requieren diseños y herramientas

de análisis mucho más complejos.

Page 16: laboratorio corriente continua

Circuitos Eléctricos

Componente: Un dispositivo con dos o más terminales en el que puede fluir interiormente

una carga. En la figura 1 se ven 9 componentes entre resistores y fuentes.

Nodo: Punto de un circuito donde concurren más de dos conductores. A, C, B, D, E son

nodos. Nótese que C no es considerado como un nuevo nodo, puesto que se puede considerar

como un mismo nodo en A, ya que entre ellos no existe diferencia de potencial o tener

tensión 0 (VA - VC = 0).

Rama: Conjunto de todas las ramas comprendidos entre dos nodos consecutivos. En la figura

1 se hallan siete ramales: AB por la fuente, BC por R1, AD, AE, BD, BE y DE. Obviamente,

por un ramal sólo puede circular una corriente.

Malla: Cualquier camino cerrado en un circuito eléctrico.

Fuente: Componente que se encarga de transformar algún tipo de energía en energía

eléctrica. En el circuito de la figura 1 hay tres fuentes: una de intensidad, I, y dos de tensión,

E1 y E2.

Conductor: Comúnmente llamado cable; es un hilo de resistencia despreciable (idealmente

cero) que une los elementos para formar el circuito

Page 17: laboratorio corriente continua

Clasificación de los Circuitos.

Los circuitos eléctricos se clasifican de la siguiente forma:

Page 18: laboratorio corriente continua

Circuitos Eléctricos y

Electrónicos

Un circuito Eléctrico es una red eléctrica (interconexión de dos

o más componentes, tales como resistencias, inductores,

condensadores, fuentes, interruptores y semiconductores) que

contiene al menos una trayectoria cerrada. Los circuitos que

contienen solo fuentes, componentes lineales (resistores,

condensadores, inductores) y elementos de distribución lineales

(líneas de transmisión o cables) pueden analizarse por métodos

algebraicos para determinar su comportamiento en corriente

directa o en corriente alterna. Un circuito que tiene componentes

electrónicos es denominado un circuito electrónico. Estas redes

son generalmente no lineales y requieren diseños y herramientas

de análisis mucho más complejos.

Page 19: laboratorio corriente continua

Diseños de Circuitos Eléctricos.

Para diseñar cualquier circuito eléctrico, ya sea analógico o digital, los

ingenieros electricistas deben ser capaces de predecir las tensiones y

corrientes de todo el circuito. Los circuitos lineales, es decir, circuitos

con la misma frecuencia de entrada y salida, pueden analizarse a mano

usando la teoría de los números complejos. Otros circuitos sólo

pueden analizarse con programas informáticos especializados o con

técnicas de estimación como el método de linealización.

Los programas informáticos de simulación de circuitos, como SPICE,

y lenguajes como VHDL y Verilog u otros, permiten a los ingenieros

diseñar circuitos sin el tiempo, costo y riesgo que tiene el construir un

circuito prototipo.

Pueden necesitarse otras leyes más complejas si el circuito contiene

componentes no lineales y reactivos. Aplicar estas leyes produce un

sistema de ecuaciones que puede ser resuelto ya sea de forma

algebraica o numérica.

Page 20: laboratorio corriente continua

Ejemplos de Diseños

Page 21: laboratorio corriente continua

Ejemplos de Diseños.

Page 22: laboratorio corriente continua

Ejemplo de Circuito de

Corriente Continua

Page 23: laboratorio corriente continua

Ejemplo de Cto Corriente

Alterna.

Page 24: laboratorio corriente continua

Unidad # 2 Magnitudes Físicas y

Eléctricas.

Page 25: laboratorio corriente continua

Magnitudes Físicas

Una magnitud física es una propiedad o cualidad medible de un sistema físico, es

decir, a la que se le pueden asignar distintos valores como resultado de una medición

o una relación de medidas. Las magnitudes físicas se miden usando un patrón que

tenga bien definida esa magnitud, y tomando como unidad la cantidad de esa

propiedad que posea el objeto patrón. Por ejemplo, se considera que el patrón

principal de longitud es el metro en el Sistema Internacional de Unidades.

Las primeras magnitudes definidas estaban relacionadas con la medición de

longitudes, áreas, volúmenes, masas patrón, y la duración de periodos de tiempo.

Existen magnitudes básicas y derivadas, y constituyen ejemplos de magnitudes

físicas: la masa, la longitud, el tiempo, la carga eléctrica, la densidad, la temperatura,

la velocidad, la aceleración y la energía. En términos generales, es toda propiedad de

los cuerpos o sistemas que puede ser medida. De lo dicho se desprende la

importancia fundamental del instrumento de medición en la definición de la

magnitud.

Page 26: laboratorio corriente continua

Magnitudes Físicas

La Oficina Internacional de Pesas y Medidas, por medio del Vocabulario

Internacional de Metrología (International Vocabulary of Metrology, VIM), define a

la magnitud como un atributo de un fenómeno, un cuerpo o sustancia que puede ser

distinguido cualitativamente y determinado cuantitativamente.

A diferencia de las unidades empleadas para expresar su valor, las magnitudes físicas

se expresan en cursiva: así, por ejemplo, la "masa" se indica con "m", y "una masa

de 3 kilogramos" la expresaremos como m = 3 kg.

Page 27: laboratorio corriente continua

Magnitudes Eléctricas.

Amperio:

El amperio ampere es la unidad de intensidad de corriente eléctrica. Forma parte de

las unidades básicas en el Sistema Internacional de Unidades (SI). Equivale a una

intensidad de corriente tal que, al circular por dos conductores paralelos,

rectilíneos, de longitud infinita, de sección circular despreciable y separados entre

sí, en el vacío a una distancia de un metro, produce una fuerza entre los conductores

de 2 x 10 -7 Newtons por cada metro de conductor. Se representa con el símbolo A.

Fue nombrado en honor de André-Marie Ampère.

Voltio

El voltio se define como la diferencia de potencial a lo largo de un conductor

cuando una corriente de un amperio utiliza un vatio de potencia. El voltio también

puede ser definido como la diferencia de potencial existente entre dos puntos tales

que hay que realizar un trabajo de 1 joule para trasladar del uno al otro la carga de 1

culombio.

Page 28: laboratorio corriente continua

Magnitudes Eléctricas.

Culombio

El Culombio cantidad de electricidad, símbolo C, es la Unidad derivada del SI para

la medida de la magnitud física (carga eléctrica).

Se define como la cantidad de electricidad transportada en un segundo por una

corriente de un amperio de intensidad. Es alrededor de 6.24×10 18 veces la carga de

un electrón. Nombrada en honor de Charles-Augustin Coulomb (1736 - 1806).

Ohmio

El ohmio es la unidad de resistencia eléctrica en el Sistema Internacional de

Unidades.

Un ohmio es el valor de la resistencia que presenta un conductor al paso de una

corriente eléctrica de un Amperio, cuando la diferencia de potencial entre sus

extremos es de un voltio.

Se representa con la letra griega Ω (Omega). Su nombre se deriva del apellido del

físico alemán Georg Simon Ohm autor de la Ley de Ohm.

Page 29: laboratorio corriente continua

Magnitudes Eléctricas.

Las propiedades físicas fundamentales de la corriente eléctrica son:

Intensidad ( I )

Tensión ( V )

Resistencia ( R )

Intensidad, Amperaje o Corriente ( I ):

Esta magnitud se define como la cantidad de electrones que fluyen por un conductor

en unidad de tiempo. La unidad para medir la intensidad de corriente eléctrica es el

amperio y se simboliza con la letra (A) en mayúscula. A su vez el amperio es el paso

de un columbio (≈6.24 x 10 18 electrones) en un segundo a través de un conductor.

Esta unidad del sistema internacional de unidades es nombrada así en honor a

André-Marie Ampére. En las unidades del sistema internacional cuyo nombre

proviene del nombre propio de una persona, la primera letra del símbolo se escribe

con mayúscula (A), en tanto que su nombre siempre empieza con una

letra minúscula (amperio), salvo en el caso que inicie una frase o titulo.

Page 30: laboratorio corriente continua

Magnitudes Eléctricas

Múltiplos: "mas usados"

Kilo amperio (kA) = 1000 amperios

Mega amperio (MA) = 1.000.000 amperios

Submúltiplos: "mas usados"

mili amperio (mA) = 0,001 amperio

Micro amperio (µA) = 0,000001 amperio

Para realizar la medición de la magnitud de la corriente, amperaje o intensidad,

se utiliza un amperimetro que se conecta en serie con el circuito eléctrico por

donde fluye la corriente que se desea medir. Estos instrumentos los hay de tipo

análogo o digital.

Page 31: laboratorio corriente continua

Magnitudes Eléctricas

Existe otro tipo de equipo de medición con el cual no es necesario interrumpir el

circuito eléctrico (pinza amperimétrica) con la cual se mide la corriente que hay

en un conductor o circuito eléctrico de manera no invasiva.

Estos instrumentos permiten medir el amperaje tanto en corriente alterna (AC)

como corriente continua (CC) o directa (DC).

Page 32: laboratorio corriente continua

Magnitudes Eléctricas

Tensión, Voltaje o Fuerza Electromotriz ( E ó U):

Es la diferencia de potencial existente entre dos cargas. La unidad para medir

tensión, Voltaje o Fuerza Electromotriz es el Voltio.

VOLTIO ( V ):

Es la diferencia de potencial que causa el paso de un columbio para producir un

joule de trabajo. En otros términos, voltio es la diferencia de potencial eléctrico

que existe entre dos puntos de un circuito, por el cual circula una corriente de un

amperio, cuando la potencia desarrollada entre estos puntos es de un vatio.

Esta unidad del sistema internacional de unidades es nombrada así en honor a

Alessandro Volta. En las unidades del sistema internacional cuyo nombre

proviene del nombre propio de una persona, la primera letra del símbolo se

escribe con mayúscula (V), en tanto que su nombre siempre empieza con una

letra minúscula (voltio), salvo en el caso que inicie una frase o titulo.

Page 33: laboratorio corriente continua

Magnitudes Eléctricas.

Múltiplos: "mas usados"

Kilo voltio ( kV ) = 1000 voltios

Mega voltio ( MV ) = 1.000.000 de voltios

Submúltiplos: "mas usados“

Mili voltio ( mV ) = 0,001 voltio

Micro voltio ( µV ) = 0, 000001 voltios

Para realizar la medición de la magnitud del voltaje, se utiliza un voltímetro que

se conecta en paralelo con el circuito eléctrico cuya tensión se desea medir..

Page 34: laboratorio corriente continua

Magnitudes Eléctricas

RESISTENCIA ( R ):

La resistencia se define como la oposición o dificultad que ofrece un conductor al

paso de la corriente. La unidad fundamental para medir esta magnitud es el

ohmio (Ω).

OHMIO (Ω)

Es la resistencia que ofrece una columna de mercurio de 106,3 cm de longitud y

1 mm² de sección al paso de la corriente.

Esta unidad del sistema internacional de unidades es nombrada así en honor a

Georg Ohm. En las unidades del sistema internacional la unidad de la resistencia

es ohmio (Ω).

Page 35: laboratorio corriente continua

Magnitudes Eléctricas.

Múltiplos: "mas usados"

Kilo ohmio ( kΩ ) = 1000 ohmios

Mega ohmio ( MΩ ) = 1.000.000 ohmios

Submúltiplos: tiene muy poca utilización ya que el ohmio es de por sí una unidad

muy pequeña.

El instrumento que se emplea para medir esta magnitud es el ohmetro. Al usar

este instrumento el circuito no debe tener tensión alguna, y debe conectarse en

paralelo con el elemento que se desea medir. Es muy común el uso del ohmetro

para medir continuidad, es decir, para ver si el circuito está o no interrumpido

Page 36: laboratorio corriente continua

Magnitudes Eléctricas

El instrumento para medir grandes resistencias, aislamientos de los conductores y

fugas a tierra se denomina megóhmetro o telurómetro; se conoce también como

"megger" aun que este termino corresponde a la marca comercial del primer

instrumento portátil medidor de aislamiento eléctrico introducido en la industria

eléctrica en 1889.

En realidad estos equipos son un tipo especial de ohmetro, en el que la batería de

baja tensión, de la que normalmente están dotados estos, se sustituye por un

generador de alta tensión, de forma que la medida de la resistencia se hace con

voltajes muy elevados.

Page 37: laboratorio corriente continua

Magnitudes Eléctricas.

POTENCIA ELÉCTRICA

Cuando se trata de corriente continua (CC) la potencia eléctrica desarrollada en

un cierto instante por un dispositivo de dos terminales, es el producto de la

diferencia de potencial entre dichos terminales y la intensidad de corriente que

pasa a través del dispositivo. Por esta razón la potencia es proporcional a la

corriente y a la tensión. Esto es:

P=VxIdonde I es el valor instantáneo de la intensidad de corriente y V es el valor

instantáneo del voltaje. Si I se expresa en amperios y V en voltios, P estará

expresada en watts (vatios). Igual definición se aplica cuando se consideran

valores promedio para I, V y P.

Page 39: laboratorio corriente continua

Magnitudes Eléctricas

Page 40: laboratorio corriente continua

Pre Fijos Eléctricos

Page 41: laboratorio corriente continua

Multímetro o Tester.

Un multímetro, también denominado polímetro, tester o multitester, es un

instrumento eléctrico portátil para medir directamente magnitudes eléctricas activas

como corrientes y potenciales (tensiones) o pasivas como resistencias, capacidades

y otras.

Las medidas pueden realizarse para corriente continua o alterna y en varios

márgenes de medida cada una. Los hay analógicos y posteriormente se han

introducido los digitales cuya función es la misma (con alguna variante añadida).

Page 42: laboratorio corriente continua

Imágenes Multímetro o Tester.

Page 43: laboratorio corriente continua

Unidad # 3 Resistencias

Eléctricas.

Page 44: laboratorio corriente continua

Resistencias Eléctricas

RESISTENCIA ( R ):

La resistencia se define como la oposición o dificultad que ofrece un conductor al

paso de la corriente. La unidad fundamental para medir esta magnitud es el

ohmio (Ω).

OHMIO (Ω)

Es la resistencia que ofrece una columna de mercurio de 106,3 cm de longitud y

1 mm² de sección al paso de la corriente.

Esta unidad del sistema internacional de unidades es nombrada así en honor a

Georg Ohm. En las unidades del sistema internacional la unidad de la resistencia

es ohmio (Ω).

Page 45: laboratorio corriente continua

Resistencias Eléctricas.

Factores que afectan la resistencia de un conductor:

R = ρ . (L / S)

La longitud ( L ): a mayor longitud corresponde una mayor resistencia.

La sección ( S ): a mayor sección se tiene menor resistencia. Para determinar la

sección se emplea comúnmente el termino calibre.

Coeficiente de resistividad ( ρ ): es la resistencia especifica que ofrece un

material y que depende de su estructura física o naturaleza. Su valor se da en

ohmios por milímetro cuadrado de sección sobre metro. Este valor para el cobre

es 0,0172 Ω . mm²/m y para el aluminio es 0,028 Ω . mm²/m.

La temperatura: Normalmente con el aumento de la temperatura aumenta la

resistencia, pero se dan materiales en los cuales con el aumento de la temperatura

disminuye la resistencia. Este comportamiento variable da origen a las termo-

resistencias o termistores.

Page 46: laboratorio corriente continua

Tipos de Resistencias

Eléctricas

Para el cálculo de una resistencia no basta con calcular

su valor óhmico también es necesario conocer la

potencia que puede soportar y, por tanto, el calor que es

capaz de disipar dicha resistencia, la mayor o menor

potencia repercute en su tamaño a más potencia más

grandes son las resistencias, la unidad es el vatio o Watt,

fracciones de vatio o Watt.

Por ejemplo: 1/4w, ½ w, 1w, 1,5w, 5w, etc.

Page 47: laboratorio corriente continua

Tipos de Resistencias

Eléctricas.Las resistencias de carbón aglomerado se fabrican para 1/8 w, ¼ w, ½ w, 1w y 2w.

Las resistencias de película de carbón se fabrican para 1/10 w (o 1/8 w), ¼ w, 1/3

w, ½ w, 1w, 1,5 w, 2 w.

Las resistencias de película metálica se fabrican normalmente para ¼ w y ½ w.

Las resistencias bobinadas existe una gama muy amplia de fabricación con

potencias de disipación que van desde 1 w hasta los 130 w o bajo pedido de más

potencia.

La unidad de medida de las resistencias es el ohmio, pero en la práctica se suelen

representar del siguiente modo:

2k2 = 2200 Ω

1,5k = 1500 Ω

4k7 = 4,7k = 4700 Ω

10k = 10000 Ω

Page 48: laboratorio corriente continua

Tipos de Resistencias

EléctricasComo ya sabemos las resistencias se utilizan para ofrecer cierta oposición al paso

de la corriente, las diferentes clases de resistencias se pueden clasificar por su

fabricación, por su consumo o por su valor.

Los tipos de resistencias más utilizadas son:

- Resistencias fijas: aglomeradas, de película de carbón, de película metálica y

bobinadas.

- Resistencias variables: bobinadas, de película.

- Resistencias dependientes o variables: LDR, VDR, PTC, NTC.

La construcción de un tipo u otro de resistencias nace por la necesidad de cumplir

unas especificaciones de bajo/alto valor óhmico, potencia, etc.

Page 49: laboratorio corriente continua

Tipos de Resistencias

Eléctricas.¿Cuáles son las características esenciales de una resistencia?

Dependiendo para qué queramos utilizarlas, si en electrónica de potencia,

electrónica de telecomunicaciones, etc., pueden existir muchas características aquí

se tratará las más básicas;

- El valor nominal de la resistencia en Ω.

- La tolerancia de este valor, normalmente en %.

- La carga permisible o potencia de la resistencia.

Las normas han definido los valores nominales de las resistencias que se fabrican

mediante números o mediante un código de colores.

Page 50: laboratorio corriente continua

Tipos de Resistencias

EléctricasLa Comisión Electrotécnica Internacional (CEI, sus siglas en inglés son IEC)

determinó el número de valores por década para una serie de valores, por ejemplo;

E6 20% = 6 valores entre 1 y 10.

E12 10%= 12 valores entre 1 y 10.

E24 5%= 24 valores entre 1 y 10.

El % de las series nos indica la tolerancia del valor de la resistencia, por ejemplo, si

tenemos;

R1 = 100 Ω 10% su valor puede oscilar entre 90 …110 Ω

Page 51: laboratorio corriente continua

Código de Colores

Resistencias Eléctricas

10 210 2

PPM/C°

Page 52: laboratorio corriente continua

Ejemplos de Variación con la

TemperaturaEjemplo1: ppm=400/ºC Resistencia 102ohm T1=10ºC T2=

50ºC

Con T1 R=102+102((400*10)/1000000)

=102+102*0.004=102+0.408=102.408

Con T2 R=102+102((400*50)/1000000)

=102+102*0.02=102+2.04=104.04

Ejemplo2: ppm=10/ºC Resistencia 102 ohm T1=10ºC T2= 50ºC

Con T1 R=102+102((10*10)/1000000)

=102+102*0.0001=102+0.0102=102.0102

Con T2 R=102+102((10*50)/1000000)

=102+102*0.0005=102+0.051=102.051

Page 53: laboratorio corriente continua

Código de Colores

Resistencias Eléctricas

Page 54: laboratorio corriente continua

Ejemplos Código de Colores

Resistencias Eléctricas.

Page 59: laboratorio corriente continua

Tipos de Resistencias

EléctricasResistencias NTC (coeficiente negativo de temperatura): son

elementos en los que su resistencia baja rápidamente al aumentar

la temperatura. Se fabrican partiendo de óxidos semiconductores

de algunos metales como Cr, Mn, Fe, etc.

Resistencias PTC (coeficiente positivo de temperatura): son

elementos con coeficiente de temperatura muy positivo, dentro de

un margen de temperaturas determinado, fuera del cual el

coeficiente puede ser cero o inclusive negativo. En general al

aumentar la temperatura aumenta la resistencia. Se fabrican con

mezclas de titanios de bario y estroncio.

Page 60: laboratorio corriente continua

Tipos de Resistencias

Eléctricas.Resistencias dependientes de la iluminación (luz) LDR:

Se denomina fotorresistencias a aquellos elementos cuya resistencia varía al

cambiar las condiciones luminosas del ambiente. El valor de la resistencia

disminuye a medida que aumenta la luz.

Resistencias dependientes de la tensión VDR:

Son elementos en los cuales el valor de la resistencia disminuye al aumentar la

tensión aplicada. Se fabrican a base de carburo de silicio.

Page 61: laboratorio corriente continua

Símbolos de Resistencias

Eléctricas

Page 62: laboratorio corriente continua

Símbolos de Resistencias

Eléctricas.

Page 63: laboratorio corriente continua

Resistencias en Serie o

Paralelo

Resistencia Rab para cuando están en Serie:

Rab= R1+R2+R3………….+Rn

Resistencia Rab para cuando están en Paralelo:

1/Rab= 1/R1+1/R2+1/R3………….+1/Rn

Page 64: laboratorio corriente continua

Unidad # 4 Medición de

Potencial Eléctrico.

Page 65: laboratorio corriente continua

Medición de Potencial Eléctrico

1 Selecciona la tierra del circuito o punto de referencia. Para

aplicaciones de automoción, esta será una conexión en el bastidor del

chasis. Verifica que la toma de tierra esté limpia y libre de aceite,

polvo, óxido, pintura y otros contaminantes. Si estás tomando una

medición de voltaje en un circuito de corriente alterna, vas a utilizar el

cable neutro (cable blanco) como tu punto de referencia.

2 Enciende el DVM y selecciona el voltaje adecuado. Para

aplicaciones de automoción, este será voltios de CC. Si es una

instalación Domiciliaria será Voltios de CA, en una escala superior a

220 VAC..

3 Enciende el circuito electrónico. Coloca el cable negro en el punto de

referencia o la tierra del chasis. Deja el cable explorador en esta

posición mientras tomas tus medidas de tensión.

4 Coloca el explorador rojo en el circuito. Supervisa la lectura de

voltaje mostrado en el medidor. No cruces los cables positivo y

negativo mientras están en el circuito.

Page 66: laboratorio corriente continua

Unidad # 5 Medición de

Intensidad Eléctrica.

Page 67: laboratorio corriente continua

Medición de Intensidad Eléctrica

1 Selecciona la tierra del circuito o punto de referencia. Para aplicaciones de

automoción, esta será una conexión en el bastidor del chasis. Verifica que la toma de

tierra esté limpia y libre de aceite, polvo, óxido, pintura y otros contaminantes. Si

estás tomando una medición de voltaje en un circuito de corriente alterna, vas a

utilizar el cable neutro (cable blanco) como tu punto de referencia.

2 Enciende el DVM y selecciona la intensidad adecuada. Para aplicaciones de

automoción, este será intensidad de CC. Si es una instalación Domiciliaria será

intensidad de CA, en una escala superior a 10 A.

3 Coloca el cable negro en uno de los extremos del punto en donde se interrumpió el

circuito.

4 Coloca el explorador rojo en el otro extremo del punto en donde se interrumpió el

circuito.

5 Enciende el Circuito, asegurándose que el Multímetro está en serie.

Page 68: laboratorio corriente continua

Video del Uso del Multímetro

Page 69: laboratorio corriente continua

Unidad # 6 Potencia y Consumo

Eléctrico.

Page 70: laboratorio corriente continua

Magnitudes Eléctricas

POTENCIA ELÉCTRICA

Cuando se trata de corriente continua (CC) la potencia eléctrica desarrollada en

un cierto instante por un dispositivo de dos terminales, es el producto de la

diferencia de potencial entre dichos terminales y la intensidad de corriente que

pasa a través del dispositivo. Por esta razón la potencia es proporcional a la

corriente y a la tensión. Esto es,

P=VxIdonde I es el valor instantáneo de la intensidad de corriente y V es el valor

instantáneo del voltaje. Si I se expresa en amperios y V en voltios, P estará

expresada en watts (vatios). Igual definición se aplica cuando se consideran

valores promedio para I, V y P.

Page 72: laboratorio corriente continua

Potencia Eléctrica

La potencia de un aparato electrónico es la energía eléctrica consumida en una

unidad de tiempo (por lo general, un segundo).

Potencia = energía consumida/ tiempo

P=E/tLa unidad de potencia en el SI es el vatio (W). A menudo la potencia viene

expresada en kilowatios. 1kW= 1000 W.

P = (VA-VB)*I

Page 73: laboratorio corriente continua

Potencia Eléctrica

De esta ecuación se deduce que:

Una diferencia de potencial más elevada origina una potencia mayor, porque

cada electrón transporta mucha más energía.

Una intensidad mayor incrementa la potencia, pues hay más electrones que

gastan su energía cada segundo.

Ejemplo:

Calcula la intensidad de una bombilla de 100W a 220V y calcula su

resistencia.

I = P / V = 100 / 200 = 0.45A

R = P / I2 = 100 / (0.45)2 = 483 Ohms

Page 74: laboratorio corriente continua

Consumo.

El consumo de energía eléctrica:

La energía eléctrica consumida se calcula a partir de la expresión de la potencia

multiplicada por el tiempo.

Energía consumida = potencia x tiempo

E=PxtLa energía viene dada en Julios (1 Julio = 1 vatio * 1 segundo). No obstante, esta

no es la unidad de energía eléctrica que aparece en algunos sitios, sino el kilovatio

por hora. 1Kw x h = 3600000 J.

Page 75: laboratorio corriente continua

Unidad # 7 Ley de Ohm,

Circuitos y Mediciones.

Page 76: laboratorio corriente continua

Ley de OHM(Georg Simon Ohm)

La Ley de Ohm establece que: I = V/R.

Formulada por primera vez en 1827.

Nacimiento

16 de marzo de 1789

Erlangen, Baviera, Sacro Imperio

Romano Germánico

Fallecimiento6 de julio de 1854

Múnich, Baviera, Alemania

Page 77: laboratorio corriente continua

Aplicación de la Ley de Ohm

Conclusión: un circuito simple, es aquel al que

podemos aplicar directamente la Ley de OHM,

luego es un circuito de UN solo lazo o Malla.

Page 78: laboratorio corriente continua

Circuito Serie

Circuitos serie

Se define un circuito serie como aquel circuito en el que la corriente eléctrica solo

tiene un solo camino para llegar al punto de partida, sin importar los elementos

intermedios. En el caso concreto de solo arreglos de resistencias la corriente

eléctrica es la misma en todos los puntos del circuito

Page 79: laboratorio corriente continua

Circuito Paralelo.

Se define un circuito paralelo como aquel circuito en el que la corriente eléctrica

se bifurca en cada nodo. Su característica mas importante es el hecho de que el

potencial en cada elemento del circuito tienen la misma diferencia de potencial.

Page 80: laboratorio corriente continua

Circuito Mixto

Circuito Mixto

Es una combinación de elementos tanto en serie como en paralelos. Para la solución

de estos problemas se trata de resolver primero todos los elementos que se

encuentran en serie y en paralelo para finalmente reducir a la un circuito puro, bien

sea en serie o en paralelo.

Page 81: laboratorio corriente continua

Unidad # 8 Ley de Kirchhoff

Page 82: laboratorio corriente continua

Circuito Simple

Conclusión: un circuito simple, es aquel al que

podemos aplicar directamente la Ley de OHM,

luego es un circuito de UN solo lazo o Malla.

Page 83: laboratorio corriente continua

Múltiples Lazos o Mallas

Conclusión: en un circuito con múltiples Lazos o Mallas

tenemos Nodos y no podemos aplicar directamente la Ley de

OHM, debemos realizar cálculos parciales, determinar

resistencias equivalentes o utilizar las leyes de Kirchhoff.

Page 84: laboratorio corriente continua

Leyes de Kirchhoff

Las leyes de Kirchhoff son dos igualdades que se basan en la

conservación de la energía y la carga en los circuitos eléctricos.

Fueron descritas por primera vez en 1845 por Gustav Kirchhoff.

Nacimiento

12 de marzo de 1824

Königsberg, Prusia (actualmente

Kaliningrado, Rusia)

Fallecimiento17 de octubre de 1897

Berlín - Alemania (63 años)

Page 85: laboratorio corriente continua

Ley de Nodos Kirchhoff.

Esta ley es llamada ley de nodos, de corrientes o primera ley

de Kirchhoff y es común que se use la sigla LCK para referirse

a esta ley.

La ley de corrientes de Kirchhoff nos dice que: En cualquier

nodo, la suma de las corrientes que entran en ese nodo es igual a

la suma de las corrientes que salen. De forma equivalente, la

suma de todas las corrientes que pasan por el nodo es igual a

cero.

i1 + i4 = i2 + i3

Page 86: laboratorio corriente continua

Ley Voltajes de Kirchhoff

Esta ley es llamada ley de Voltajes, Tensiones, ley de lazos, o

ley de mallas de Kirchhoff y es común que se use la sigla LVK

para referirse a esta ley.

La ley de Voltajes de Kirchhoff nos dice que: En un lazo

cerrado, la suma de todas las caídas de Voltajes es igual al

Voltaje total suministrado. De forma equivalente, la suma

algebraica de las diferencias de potencial eléctrico en un lazo es

igual a cero.

Page 87: laboratorio corriente continua

Segunda Ley de Kirchhoff

Ley de Voltajes (tensiones) de Kirchhoff, en este caso:

v4= v1+v2+v3. No se tiene en cuenta a v5 porque no forma parte de la malla o

lazo que estamos analizando.

Page 88: laboratorio corriente continua

Aplicación de la Ley de

Voltajes de Kirchhoff

Primero hay que identificar las mallas o lazos, en este caso M1 y M2.

Luego Determinar cuales son las Corrientes de mallas, en este caso Im1 e Im2.

Calcular las Corrientes de mallas utilizando la Ley de Voltajes de Kirchhoff.

Primera Malla:

-E1+R1*Im1+R2*(Im1-Im2)+E2=0

Segunda Malla:

-E2-R2*(Im1-Im2)+RL*Im2=0

Finalmente calcular las Corrientes y Voltajes Individuales de interés, I1, I2, I3,

VR1, VR2, VRL.

Page 89: laboratorio corriente continua

Ejemplo.

Note que en este

caso:

I1= Im1

I2= Im2

Page 90: laboratorio corriente continua

Resolviendo usando LCK

Ley de Nodos

I1=I2+I3

I1=(E1-V1)/R1

I2=V1/R3

I3=V1/R2

Reemplazando:

(E1-V1)/R1=V1/R3+V1/R2

(10-V1)/1K=V1/20K+V1/10K

Ordenando:

10-V1=V1/20+V1/10

10= V1(1/20+1/10+1)

V1(1/20+2/20+20/20)=10

V1(23/20)=10

V1=-200/23=8,6957 Volts

Luego:

I1= 1,3043 mA.

I2= 0,4348 mA.

I3= 0,8696 mA

Page 91: laboratorio corriente continua

Resolviendo usando LVKMalla 1

-E1+R1Im1+R2(Im1-Im2)

Malla 2

R3Im2-R2(Im1-Im2)=0

Ordenando:

(R1+R2)Im1-R2Im2=E1

-R2Im1+(R2+R3)Im2=0

Reemplazando valores:

I) 11KIm1-10KIm2=10

II) -10KIm1+30KIm2=0

Despejando Im2 de II):

Im2=(10KIm1)/30K= (1/3)Im1

Reemplazando en I):

(11KIm1-10K(1/3)Im1=10

Luego:

Im1= 1,3043 mA.

Im2= 0,4348 mA.

I3= Im1-Im2= 0,8696 mA.

Page 92: laboratorio corriente continua

Comprobación con

Simuladores.

Page 93: laboratorio corriente continua

Ejercicios Kirchhoff

Page 94: laboratorio corriente continua

Ejercicios Kirchhoff

Page 95: laboratorio corriente continua

Ejercicios Kirchhoff

Page 96: laboratorio corriente continua

Divisor de Voltaje.

El voltaje Vs(t) se divide en los voltajes que caen

en las resistencias R1 y R2.

Esta fórmula sólo es válida si la salida v2(t) está en circuito abierto

(no circula corriente por los terminales donde se mide v2(t)).

Page 97: laboratorio corriente continua

Divisor de Corriente.

Análogamente, la corriente Is(t) se divide en las corrientes que

atraviesan las dos conductancias.

Page 98: laboratorio corriente continua

Unidad # 9 Resistencia

Equivalente.

Page 99: laboratorio corriente continua

Resistencias en Serie o

Paralelo

Resistencia Rab para cuando están en Serie:

Rab= R1+R2+R3………….+Rn

Resistencia Rab para cuando están en Paralelo:

1/Rab= 1/R1+1/R2+1/R3………….+1/Rn

Page 100: laboratorio corriente continua

Resistencias Equivalentes

Page 101: laboratorio corriente continua

Resistencias Equivalentes

Page 102: laboratorio corriente continua

Resistencias Equivalentes

Page 103: laboratorio corriente continua

Resistencias Equivalentes

Page 104: laboratorio corriente continua

Laboratorios

Page 105: laboratorio corriente continua

Laboratorios

Page 106: laboratorio corriente continua

Laboratorios

Page 107: laboratorio corriente continua

Laboratorios

Page 108: laboratorio corriente continua

-Nilsson James W.

Circuitos eléctricos.

Addison Wesley. 2011.

-Hermosa Donante Antonio.

Principios de electricidad y electrónica.

Alfaomega. 2009.

Bibliografía

Page 109: laboratorio corriente continua

FIN

Semana 16, Tercera Solemne 10/07 (última semana clases 07 a 11/07

Semana 17, Recuperación Notas 17/07 (regularización 14 al 18/07)

Semana 18, Examen final 24/07 (21 al 25/07)

Semana 19, Examen final de recalificación 31/07 (28 al 01/08)