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Un circuito eléctrico es el conjunto de elementos eléctricos conectados entre sí que permiten generar, transportar y utilizar la energía eléctrica con la finalidad de transformarla en otro tipo de energía como, por ejemplo, energía calorífica (estufa), energía lumínica (bombilla) o energía mecánica (motor). Los elementos de un circuito eléctrico que se utilizan para conseguirlo son los siguientes:
Tipo: Apuntes
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Profesor: Juan Carlos González Velázquez Materia: Mecanismos Carrera: Ingeniería Mecánica Alumno: Mendoza Corona Delfino Matricula: 19250411 Grupo: 1M Fecha entrega: 17/Marzo/
Circuitos eléctricos Un circuito eléctrico es el conjunto de elementos eléctricos conectados entre sí que permiten generar, transportar y utilizar la energía eléctrica con la finalidad de transformarla en otro tipo de energía como, por ejemplo, energía calorífica (estufa), energía lumínica (bombilla) o energía mecánica (motor). Los elementos de un circuito eléctrico que se utilizan para conseguirlo son los siguientes: Generador. Parte del circuito donde se produce la electricidad, manteniendo una diferencia de tensión entre sus extremos. Conductor. Hilo por donde circulan los electrones impulsados por el generador. Resistencia eléctrica. Son elementos del circuito que se oponen al paso de la corriente eléctrica. Interruptor. Elemento que permite abrir o cerrar el paso de la corriente eléctrica. Si el interruptor está abierto no circulan los electrones y si está cerrado permite su paso. (Endesa, 2020) Componentes activos y pasivos Todos los componentes electrónicos se pueden clasificar en: componentes pasivos, activos y electromecánicos. Por un lado, los componentes pasivos son aquellos que no pueden excitar o suministrar energía al circuito, en cambio, los componentes activos si pueden hacerlo. Un clave ejemplo es una batería que proporciona energía eléctrica al circuito. Componentes Pasivos Los componentes pasivos son todos aquellos que sus modelos matemáticos son lineales. Además, pueden almacenar o mantener energía en forma de corriente o voltaje. Pero no son capaces de controlar esta energía, como resistencias, condensadores, bobinas...
Componentes Activos Son todos aquellos componentes que dependen de una fuente de energía. Por lo general pueden excitar un circuito inyectando energía en el circuito. Estos componentes pueden ser transistores, diodos, amplificadores. Los componentes activos pueden ser: Imagen Componentes Tipos Transistores
Fuentes de energía Batería: Fuentes de energía eléctrica Baterías Fuentes de alimentación Generador eléctrico Circuitos integrados Circuitos análogos Circuitos Integrados Diodos Conduce la electricidad en sólo una dirección Diodo, Rectificador, puente de diodos Diodo Zener Varicap Diodo Laser Diodo emisor de Luz Diodos Optoacoplador Foto acoplador Interruptor óptico Relé (Chala, 2020)
Norma IEEE IEEE es un estilo creado por el Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) para sus publicaciones. Se utiliza en publicaciones científicas y académicas del campo de la ingeniería. Está basado en el estilo Chicago, empleando abreviaturas en la cita y un método de referencia numérico. La lista de referencias bibliográficas se presenta al final del documento organizada en el orden numérico de las citas. Finalidad de las normas IEEE Estas normas sirven para que las investigaciones sean presentadas bajo un mismo formato a nivel internacional. La idea es que todos los profesionales indistintamente del área en la que trabajen se guíen por ellas para reforzar las estructuras de presentación de proyectos. La idea de ellas es que la investigación se maneje de la forma más limpia y coherente posible. Son normas sirven para establecer buenos lenguajes de escritura e investigación, también enfocan lo dañino que es el plagio para la escritura y buscan dar una idea sobre cómo tratar el tema cuando se deban hacer citas textuales en base a un tema que tengamos que desarrollar. (Yerena, 2019)
Ejemplo 1. Calcula la intensidad de la corriente que alimenta a una lavadora de juguete que tiene una resistencia de 10 ohmios y funciona con una batería con una diferencia de potencial de 30 V. Solución: Para darle solución a este problema, basta con retomar los datos del problema que en este caso sería la resistencia de 10 Ohmios, y una tensión de 30 Volts, por lo que tendríamos. R= 10 Ω V=10 V I =? Por lo que necesitamos 3 Amperes, para alimentar a la lavadora de juguete. Ejemplo 2. Calcula el voltaje, entre dos puntos del circuito de una plancha, por el que atraviesa una corriente de 4 amperios y presenta una resistencia de 10 ohmios. Solución: Del mismo modo que el ejemplo anterior, lo que necesitamos es retomar nuestros datos, que en este caso serían los 4 amperios que atraviesan sobre el circuito de la plancha y la resistencia de 10 ohmios, por lo que: I = 4A R=10Ω V=? Por lo que tendríamos 40 Volts como respuesta, que serían los que atraviesan entres los dos puntos de la plancha.
Para encontrar la corriente en un componente con resistencia Ri, use la ley de Ohm nuevamente: Voltaje En un circuito paralelo, la tensión es la misma para todos los elementos. Ejemplo circuito serie: R= R1+R2+R3= 10+20+30 = 60Ω I= V/R= 180/60 = I1=I2=I3 = 3A V= R * T = V=103= 30V V= 203= 60V VT= 180 V V=30*3= 90V Ejemplo circuito paralelo: R= R1R2 / R1+R2 = (9Ω )(18Ω )/ 9Ω + 18Ω =6Ω I=V/R= 27V/6Ω=4.5 A
Leyes de Kirchhoff Las leyes de Kirchhoff que complementan el análisis de circuitos como una herramienta eficaz para analizar y resolver una gran variedad de circuitos eléctricos. Las leyes de Kirchhoff se llaman así en honor al físico alemán Gustav Robert Kirchhoff quien introdujo la ley de corriente (o primera ley de Kirchhoff) y ley de tensión (o segunda ley de Kirchhoff). PRIMERA LEY: LEY DE CORRIENTE DE KIRCHHOFF La ley de corriente de Kirchhoff o primera ley está basada en la ley de la conservación de la carga, lo cual implica que la suma algebraica de las cargas dentro de un sistema no puede cambiar. “Estableciendo en la ley de corriente de Kirchhoff (o LCK por sus siglas) que, la suma algebraica de las corrientes que entran a un nodo es cero.” Donde: N = Número de ramas conectadas al nodo. in = n-ésima corriente que entra o sale del nodo. De acuerdo a la ley de corriente de Kirchhoff (LCK), se pueden considerar positivas o negativas las corrientes que entran a un nodo, siempre y cuando las corrientes que salen de ese nodo se tomen con el signo opuesto a las corrientes que entran al mismo nodo. Aclarando la polaridad que deben de tener las corrientes se puede observar en la Figura que I 1 entra al nodo mientras que I 2 e I 3 salen del nodo. SEGUNDA LEY: LEY DE VOLTAJE DE KIRCHHOFF La ley de voltaje de Kirchhoff o segunda ley está basada en el principio de conservación de la energía, lo cual implica que la suma algebraica de la energía producida dentro de un sistema siempre permanece constante. “Estableciendo en la ley de voltaje de Kirchhoff (o LTK por sus siglas) que, la suma algebraica de las tensiones en una trayectoria cerrada (o malla) es cero.” Esto se puede expresar matemáticamente como,
Bibliografía (Endesa, 2020: , (Endesa, 2020), Chala, 2020: , (Chala, 2020), Yerena, 2019: , (Yerena, 2019), (Chala, 2020: , (Chala, 2020), (Wikipedia, 2021: , (Wikipedia, 2021), Wikipedia, Circuitos Serie y en paralelo , 2021: , (Wikipedia, Circuitos Serie y en paralelo , 2021), Mecatronica, 2020: , (Mecatronica, 2020),
