expo de electrica.pptx

8/16/2019 expo de electrica.pptx

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UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL"RAFAEL MARIA BARALT"

PROYECTO:PIMMPROGRAMA: INGENIERÍA Y TECNOLOGIA

Integrantes:

Johancy CorderoC.I.:20.542.149

Ricardo Hernández

Bernardo Fuentes

Oscar Chávez

ANALISIS DE CIRCUITOS

ELECTRICOS EN CORRIENTECONTINUA


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Circuito Eléctrico:Conjunto de eleentosco!inados "ara"roducir corriente

eléctrica.

CIRCUITO ELÉCTRICO

Eleentosactivos

Eleentos"asivos


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CORRIENTE CONTINUA

Eleentos


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Carga Elécr!ca

Es la base para describir los fenómenos eléctricos

Propiedad de la materia presente en todos los cuerpos

Es de naturaleza bipolar (+ ó -)

El trasvase de carga entre unos cuerpos y otros es el origen de cualquierfenómeno eléctrico

MAGNITUDES BASICAS


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MAGNITUDES BASICAS

Crr!#$# #lécr!ca: se produce por el desplazamiento de lascargas en un material.

I # d$ dt

Unidades de I: %&"erio# %Culo!io'%se(undo%%C'%s

)Medida de I:


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R#%!%#$c!a Elécr!ca: es la propiedad que tienen los materialesde oponerse o resistirse a el paso de los electrones.

MAGNITUDES BASICAS

.En su movimiento por el metal! lascargas c"ocan con distintos obst#culos$

imperfecciones o defectos cristalinos!n%cleos atómicos! otras cargas! bordes delconductor! etc.

&.El n%mero de colisiones limita ydificulta el paso libre de la corriente

eléctrica

'.eg%n el mayor o menor n%mero decolisiones! cada material conductor seresiste m#s o menos al paso de lacorriente .


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T#$%!&$: Es el traba*o que se debe suministrar para mover una cargaentre dos puntos de un circuito.

, d u , potencial eléctrico en .

dq / u/ , potencial eléctrico en /. u/ , u 0 u/ , diferencia de

potencial entre y /.

MAGNITUDES BASICAS


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MAGNITUDES BASICAS

P#$c!a Elécr!ca$ es el traba*o realizado por unidad de tiempo.e mide en 1att.

P , vi 2 3 significa que el elemento esta absorbiendo potencia.P, vi 4 3 significa que el elemento esta estregando potencia.

En corrientecontinua:

* # +. I


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LEY DE O'M

5a intensidad de corriente en uncircuito es directamente

proporcional al volta*e aplicado einversamente proporcional a laresistencia de dic"o circuito

, 6 7


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ARREGLOS DE RESISTENCIAS

En ,erie

+ - # +R% +R/ +R0

I - # I% # I / # I0

En *aralelo

I - # I% I / I0+ - # +R% +R/

+R0


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E(ERCICIO

En un circuito 0 resistencias de 10, 40 y 50Ω están conectados en serie y enconjunto en paralelo con otra resistencia de 100 Ω. El circuito es alimentado por una

fuente de 20V.

¿u! intensidad tendrá la corriente "ue circula por la #ater$a.%

1atos:

R%# %2 Ω&2' 40 Ω

&(' 50 Ω

&4'100 Ω

V' 20 V

) ' %

,oluci3n:En serie: Re # R% R/ R0

Re # %22 Ω *1,2,(+En paralelo

1 ' 1 - 1

&e &e*1,2,(+ & 4

' 1 - 1 ' 50 Ω

100 Ω 100 Ω

la ey de /n

) ' V ) ' 20V ' 0.4

&e 50Ω

) ' 0.4


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ELEMENTOS ACTIVOS


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ELEMENTOS ACTIVOS Son los encargados de suministrar

energía eléctrica al circuito (fuentes o

generadores)


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uente En electricidad se entiende !or fuente al elementoacti"o #ue es ca!a$ de generar una diferencia de!otencial (d% d% !%) entre sus &ornes o !ro!orcionaruna corriente eléctrica%


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uentes de tensi'n ideales

is!ositi"o #ue!ro!orciona

energía eléctricacon unadeterminadatensi'n #ue es

inde!endientede la corriente#ue !asa !or él%


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uente de tensi'n real

Elemento de uncircuito #ue

!ro!orcionaenergía eléctricacon unadeterminada

tensi'n "(t) #uede!ende de lacorriente #ue!asa !or él%


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uente de corriente ideal

is!ositi"o #ue

!ro!orcionaenergía con unadeterminadacorriente #ue es

inde!endientede la tensi'n en&ornes%


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uente de corriente real Elemento #ue !ro!orciona energía eléctrica con una

determinada i(t) #ue de!ende de la tensi'n en &ornes


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Condensador

n condensador (en inglés* ca!acitor* nom&re !or elcual se le conoce frecuentemente en el +m&ito dela electr'nica , otras ramas de la física a!licada)* esun dis!ositi"o !asi"o* utili$adoen electricidad , electr'nica* ca!a$ dealmacenar energía sustentando un cam!o eléctrico.


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n condensador realen CC (C en inglés) secom!orta !r+cticamentecomo uno ideal* es decir*como un circuito a&ierto%Esto es así en régimen!ermanente ,a #ue enrégimen transitorio* esto es*al conectar o desconectarun circuito con

condensador* sucedenfen'menos eléctricostransitorios #ue incidenso&re la d%d%!% en sus&ornes


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Inductores Las &o&inas tam&ién llamadas inductores* loscuales son com!onentes !asi"os #ue almacenanenergía eléctrica en forma de cam!o magnético ,res!onden linealmente a los cam&ios de corriente%-or lo tanto* en !resencia de una corriente continuaconstante se com!ortan como cortocircuitos%


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4eyes de 5irchho6


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4ey de 5irchho6 4as leyes de Kirchhof sondos i(ualdades $ue se !asan enla conservaci3n de la ener(8a y la car(a enlos circuitos eléctricos. Fueron descritas "or"riera vez en %9; "or


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Le, de corriente de .irc//off

Esta le, tam&ién es llamada ley de nodos oprimera ley de Kirchhoff , es com0n #ue se use lasigla LCK !ara referirse a esta le,% La le, decorrientes de 1irc//off nos dice #ue2


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La corriente #ue!asa !or un nodo

es igual a lacorriente #ue saledel mismo% i

1 + i

4 =

i 2

+ i 3Se consideran

las corrientesentrantes 3 , lascorrientes salientes4


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Le, de "olta5e de .irc//off

Esta le, es llamada tam&ién Segunda ley deKirchhoff ley de mallas de Kirchhoff , es com0n#ue se use la sigla LVK !ara referirse a esta le,%


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Le, de tensionesde 1irc//off* eneste caso "67"83"93":


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Es una técnica usada "ara deterinarla tensi3n o la corriente de cual$uier eleentode un circuito "lano. Esta técnica está !asadaen la ley de tensiones de =irchho6. 4a ventaja

de usar esta técnica es $ue crea un sisteade ecuaciones "ara resolver el circuito.

&nálisis de >allas


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&l a"licar el étodo de nodos se "uedendistin(uir !ásicaente 0 casos:

%. Circuitos con s3lo ?uentes inde"endientesde corriente

/. Circuitos con ?uentes inde"endientes de

corriente y voltaje0. Circuitos con ?uentes inde"endientes yde"endientes

>étodo de @odos


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Esco(er un nodo de re?erencia Atierra +#21eDnir en cada nodo un voltaje +i $ue será la

inc3(nita a des"ejarEscri!ir 4=C Asua de corrientes en el

nodo#2 en cada nodo con voltajedesconocido utilizando:

I#A+% +/ 'RResolver el sistea de ecuaciones y des"ejar

los +i

>étodo de @odos


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O!tener los voltajes asociados al circuito de laD(ura:

Eje"lo:Circuito con ?uentes inde"endientes de corriente


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&coodando atricialente:



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,eleccionar > corrientes de allas AIi tales$ue al enos una de éstas "ase "or cadaraa.

&"licar 4=+ a cada alla e"resando losvoltajes en térinos de las corrientesutilizando:

Resolver el sistea de ecuaciones y des"ejarlos Ii

>étodo de >allas


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&l a"licar el étodo de allas se "uedendistin(uir !ásicaente 0 casos:

%. Circuitos con s3lo ?uentes inde"endientesde voltaje

/. Circuitos con ?uentes inde"endientes de

corriente y voltaje0. Circuitos con ?uentes inde"endientes y

de"endientes

>étodo de >allas


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O!tener las corriente asociadas al circuito dela D(ura

Eje"lo:Circuito con ?uentes inde"endientes de voltaje


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*aso %

*aso / A4=+

1esarrollando "ara la alla% $ueda:

Eje"lo:Circuito con ?uentes inde"endientes de voltaje


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&coodando atricialente:



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TEOREMA DE MILLER I% # +% G + / R

&hora !ien dada la deDnici3n del"aráetro & se "uede escri!ir: +/ # & + % *or lo tanto:

I% # +% G & + % # + %A% G & R R


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Teorea de S!"er"osici#n

El teorea de su"er"osici3n s3lo se "uede utilizar en elcaso de circuitos eléctricos lineales es decir circuitos?orados nicaente "or co"onentes lineales Aen loscuales la a"litud de la corriente $ue los atraviesa es

"ro"orcional a la a"litud de la tensi3n a susetreidades.


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Teorema de Su!er!osici'nEl teorea de su"er"osici3n ayuda a encontrar: +alores de tensi3n en una "osici3n de un circuito $ue tiene

as de una ?uente de tensi3n. +alores de corriente en un circuito con ás de una ?uentede tensi3n


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Teorema de Su!er!osici'n Este teorea esta!lece $ue el e?ecto $ue dos o ás?uentes tienen so!re una i"edancia es i(ual a la sua decada uno de los e?ectos de cada ?uente toados "orse"arado sustituyendo todas las ?uentes de tensi3n

restantes "or un corto circuito y todas las ?uentes decorriente restantes "or un circuito a!ierto.


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Teorema de Su!er!osici'nEncontrar la corriente I en el si(uientecircuito.

$rier "aso: tra!ajar con la ?uente E% y dejarIo E/ en circuito a!ierto.


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Teorema de Su!er!osici'n@os $uedar8a as8:


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-eorea de ,u"er"osici3n,e(undo *aso: tra!ajar con Io y dejar encircuito a!ierto. E% y E/


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Teorema de Su!er!osici'n -ercer "aso tra!ajaos con E/ y dejar E% I oen circuito a!ierto


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TEOREMA DE T'EVENIN

na red lineal activa con resistencias $ue conten(a

una o as ?uentes de voltaje o corriente "uederee"lazarse "or una nica ?uente de voltaje y unaresistencia en serie.


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TENSI)N DE T'EVENIN

8ensión que aparece entre los terminales de la carga cuando sedesconecta la resistencia de la carga.


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RESISTENCIA DE T'EVENIN

iendo 6 el volta*e que aparece en losterminales y / cuando fluye por ellos unacorriente y 6& el volta*e entre los mismos

terminales cuando fluye una corriente &

,iula la ca8da de tensi3n $ue hay entre los terinales & y Bcuando Kuye corriente a través de ellos.

Cálculos

Caso %: Circuitos con nicaente ?uentes inde"endientes.

Caso /: Circuitos con ?uentes de"endientes.


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Teorema de Nortonna red lineal acti"a con resistencias #ue contenga una o mas

fuentes de "olta5e o corriente !uede reem!la$arse !or una 0nicafuente de corriente con una resistencia en !aralelo %La forma deT/e"enin con una fuente de "olta5e "T , una resistencia en serie ;T

es e#ui"alente a la forma de Norton con una fuente de corriente iN ,una resistencia en !aralelo ;N* si2

a) ;T 7 ;N

&) "t 7 ;N%iN

-ara encontrar la resistencia ;T 7 ;N com0n de los sistemasT/e"enin , Norton solo &asta


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-ara determinar el "alor "T solo necesitamos determinar el "olta5ee>istente entre los terminales del sistema en circuito a&ierto% ? !ara

iN !odemos o&tener su "alor a !artir del e#ui"alente T/e"enin%


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T;ASO;MACI@N E ENTES


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transformaci'n de fuentes en serie

Es !osi&le transformarla com&inaci'n fuentede "olta5e en serie conuna resistencia en unafuente de corriente en!aralelo con estamisma resistencia% El"alor de la fuente de

corriente de&e ser igualal "alor de la fuente de"olta5e di"idido ente laresistencia%


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Trasformaci'n de fuentes en !aralelo -a!ién es "osi!le

trans?orar laco!inaci3n ?uentede corriente en"aralelo con unaresistencia

en la co!inaci3nserie ?uente devoltaje conresistencia. El valorde la ?uente de

voltaje de!e seri(ual al "roducto deIs "or la resistenciaAR.


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TEO;EMA E MBIMA T;ASE;ENCIA-OTENCIA

En ingeniería eléctrica* electricidad , electr'nica* el teorema dem!"ima transferencia de potencia esta&lece #ue* dada unafuente* con una resistencia de fuente fi5ada de antemano* laresistencia de carga #ue ma>imi$a la transferencia de !otenciaes a#uella con un "alor '/mico igual a la resistencia de fuente%El teorema esta&lece c'mo escoger (!ara ma>imi$ar latransferencia de !otencia) la resistencia de carga* una "e$ #uela resistencia de fuente /a sido fi5ada* no lo contrario% No dice

c'mo escoger la resistencia de fuente* una "e$ #ue laresistencia de carga /a sido fi5ada% ada una cierta resistenciade carga* la resistencia de fuente #ue ma>imi$a la transferenciade !otencia es siem!re cero* inde!endientemente del "alor dela resistencia de carga


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Ma>imi$ando transferencia de !otencia "ersus eficiencia de!otencia

El teorema fue originalmente malinter!retado (nota&lemente !oroule) !ara sugerir #ue un sistema #ue consiste de un motoreléctrico comandado !or una &atería no !odría su!erar el DF deeficiencia !ues* cuando las im!edancias estu"iesen ada!tadas* la

!otencia !erdida como calor en la &atería sería siem!re igual a la!otencia entregada al motor% En 8GG* Edison (o su colega rancis;o&&ins !ton) muestra #ue esta su!osici'n es falsa* al darsecuenta #ue la m+>ima eficiencia no es lo mismo #ue transferenciade m+>ima !otencia% -ara alcan$ar la m+>ima eficiencia* la

resistencia de la fuente (sea una &atería o un dínamo) de&ería/acerse lo m+s !e#ueHa !osi&le% a5o la lu$ de este nue"oconce!to* o&tu"ieron una eficiencia cercana al JF , !ro&aron#ue el motor eléctrico era una alternati"a !r+ctica al motor térmico%


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-otenciatransferida enfunci'n de la

ada!taci'n% Solose tiene en cuentala !arte resisti"a%Se su!one #ue

las reactanciasest+ncom!ensadas%


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En esas condiciones la !otencia disi!ada en lacarga es m+>ima , es igual a2

La condici'n de transferencia de m+>ima !otencia noresulta en eficiencia m+>ima% Si definimos la eficienciacomo la relaci'n entre la !otencia disi!ada !or la carga ,la !otencia generada !or la fuente* se calcula

inmediatamente del circuito de arri&a #ue

TEOREMA DE MILLMAN


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El teorema o principio de Millman (llamado así en/onor al electr'nico ruso aco& Millman) es utili$ado!ara o&tener directamente la diferencia de !otencialentre los e>tremos de un circuito eléctrico% ;esultaindicado cuando se tiene s'lo dos nodos* o lo #ue es lo

mismo* "arias ramas en !aralelo% En concreto* esta&lece#ue2 n circuito eléctrico de ramas en !aralelo* cada unacom!uesta !or una fuente de tensi'n ideal en serie conun elemento lineal* la tensi'n en los terminales de las

ramas es igual a la suma de las fuer$as electromotricesmulti!licadas !or la admitancia de la rama* di"idido !or lasuma de las admitancias%

TEOREMA DE MILLMAN


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Esto iso ?oralente:

onde # es la fuente de tensi'n o decorriente seg0n sea el caso , K* es laconductancia%O$ser%aci&n' -ara !ro!'sitos del c+lculo*el "alor de la fuente de tensi'n o decorriente es igual a cero en un rama #ueconsiste en nada m+s #ue una resistencia%


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Normas !r+cticas !ara a!licar Millman

Se seHalan dos nodos A , * !or e5em!lo la !arte su!erior einferior%

Se asigna un sentido ar&itrario a la tensi'n V a&* si elresultado final es !ositi"o* la !olaridad ado!tada es cierta* si

es negati"o /a, #ue cam&iar la !olaridad%Se calculan las corrientes !arciales de cada una de las

ramas !roducidas !or los generadores de cada ramaactuando inde!endientemente% Si una rama no tienegeneradores* se su!one la corriente de esa rama igual a

cero%Las corrientes !arciales #ue se dirigen /acia el nodo #ue se

/a considerado !ositi"o se toman con el signo 3% Lascorrientes #ue se ale5an se consideran


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%RACIAS

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