Circuitos Eléctricos: Un Curso Introductorio, Apuntes de Electrónica

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CIRCUITOS

ELÉCTRICOS

Ing. Vicente Peñaranda

UNIDAD 1 - Elementos eléctricos y sus características.

1.1 Sistemas de unidades.

1.2 Carga y corriente.

1.3 Tensión, Potencia y energía.

1.4 Balance de potencia.

1.5 Elementos activos y pasivos.

1.6 Estructura de un circuito eléctrico.

1.7 Definición de nodos, trayectorias, lazos y ramas.

UNIDAD 2 - Leyes de Ohm, de voltaje y corriente de Kirchhoff.

2.1 Ley de ohm. 2.2 Ley de Joule. 2.3 Leyes de Kirchhoff (LCK y LVK). 2.4 Arreglos de resistencias: Serie, Paralelo y Mixto. 2.5 Divisores de Tensión y Corriente. 2.6 Transformación Y-¿ o ¿-Y. 2.7 Transformación de fuentes.

2.8 Análisis Senoidal. 2.9 Valores eficaces de corriente y tensión. 2.10 Fasores. 2.11 Impedancia y admitancia. 2.12 Leyes de circuitos utilizando fasores. 2.13 Circuitos serie, paralelo y mixto con Impedancias.

CONTENIDO

UNIDAD 5 - Circuitos Trifásicos.

Potencia en corriente alterna:

5.1 Potencia instantánea y promedio.

5.2 Potencia activa, reactiva, compleja y aparente.

5.3 -Factor de potencia y triángulo de potencias.

5.4 Corrección del factor de potencia.

5.5 Conservación de la potencia en corriente alterna.

5.6 Máxima transferencia de potencia en corriente alterna. Análisis de Circuitos Trifásicos:

5.7 Circuitos monofásicos a tres hilos. 5.8 Circuitos trifásicos balanceados y desbalanceados (conexión estrella y delta). 5.9 Potencia de sistemas trifásicos. 5.10 -Métodos de medición de potencia en circuitos trifásicos

UNIDAD 6 - Acoplamientos Magnéticos.

6.1 Autoinductancia e Inductancia Mutua. 6.2 Energía de circuitos acoplados magnéticamente

CONTENIDO

1.- William H. Hayt, Jack E. Kemmerly, Steven M. Durbin ; Análisis de circuitos en ingeniería ; Octava Edición; 2012

2.- Charles K. Alexander, Matthew N. O. Sadiku;Fundamentos de circuitos eléctricos; quinta edición, 2013

3.- Barrales R, Rodríguez E, Barrales R, Vázquez E; Circuitos Eléctricos Teoría y Práctica; Primera Edición; 2015

Irwin J. David; Análisis Básico de Circuitos en Ingeniería; Séptima Edición; 2015

Boylestad, Robert L.; Introducción al análisis de circuitos. ; Decimosegunda edición; 2011

R. Dorf; Circuitos Eléctricos; novena edición, 2011.

Bibliografía

Introducción

Las dos teorías fundamentales en las que se apoyan

todas las ramas de la ingeniería eléctrica son la de

circuitos eléctricos y la electromagnética.

Muchas ramas de la ingeniería eléctrica, se basan en

la teoría de circuitos eléctricos.

● p otencia,

● máquinas eléctricas,

● control,

● electrónica,

● comunicaciones e instrumentación,

Un circuito eléctrico es una interconexión

de elementos eléctricos.

https://www.youtube.com/watch?time_continue=1&v=v5HAtvZ UcXU&feature=emb_logo

https://www.youtube.com/watch?v=kHKHMqIFoFw&t=113s

https://www.youtube.com/watch?v=VrY_k_pdlCs https://www.youtube.com/watch?v=cJx5tYoj2vo

UNIDAD 1

Elementos eléctricos

y sus características

Las siguientes son expresiones de la misma unidad:

Ejemplos de sistema de unidades

0. 000 000 6 6 e (-10) 500000 500

600000*10^- 0.6uC 600000 pC

Un cubo de oro sólido de 1 kg ( aprox 2 lb) tiene una longitud de arista de casi 3.73 cm (1.5 pulg). Si el cubo se corta a la mitad, las dos piezas resultantes retienen su identidad química como oro sólido. Pero ¿qué sucede si las piezas del cubo se cortan una vez más, de manera indefinida?

Constitución de la materia

Carga eléctrica

La carga eléctrica es una propiedad física intrínseca de algunas partículas subatómicas que se manifiesta mediante fuerzas de atracción y repulsión entre ellas.

Carga es una propiedad eléctrica de las partículas atómicas de las que se compone la materia, medida en coulombs (C).

● El concepto de carga eléctrica es el principio fundamental para explicar todos los fenómenos eléctricos. ● La cantidad básica en un circuito eléctrico es la carga eléctrica.

Ejemplo: Todas las personas experimentan el efecto de la carga eléctrica cuando intentan quitarse un suéter de lana y éste se pega al cuerpo o cuando atraviesan una alfombra y reciben un choque.

Carga eléctrica

Corriente eléctrica

Una característica peculiar de la carga eléctrica es el hecho de que es móvil; esto es, puede ser transferida de un lugar a otro, donde puede ser convertida en otra forma de

energía.

Corriente eléctrica es la velocidad de cambio de la carga respecto al tiempo, medida en amperes (A).

Matemáticamente, la relación entre la corriente i, la carga q y el tiempo t es:

1 ampere = 1 coulomb/segundo

Corriente eléctrica

Ejemplos ⇒ Carga y Corriente

Ejemplo 2.- La carga total que entra a una terminal está determinada por q=5t.sen(4. 𝝿 .t)

mC

● Calcule la corriente en t =0.5 s.

Ejemplos ⇒ Carga y

Corriente

Ejemplo 1.- ¿Cuánta carga representan 4 600 electrones?

Actividad en clase

Voltaje o Tensión

Para mover el electrón en un conductor en una dirección particular es necesario realizar

algo de trabajo o transferir energía.

La tensión vab entre dos puntos a y b en

un circuito eléctrico es la energía (o trabajo) necesaria(o) para mover una carga unitaria desde a hasta b.

1 volt = 1 joule/coulomb

Voltaje o Tensión