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Teoría de circuitos

1. DEFINICIONES BÁSICAS DE
CIRCUITOS EN CORRIENTE
CONTINUA

2. DEFINICIONES BÁSICAS DE CIRCUITOS EN
CORRIENTE CONTINUA
1.CORRIENTE ELÉCTRICA -Intensidad de Corriente Eléctrica.
2.DIFERENCIA DE POTENCIAL-Energía.
3.POTENCIA ELÉCTRICA –Eficiencia.
4.LEY DE OHM.
5.ELEMENTOS DE CIRCUITOS: Resistencia, Inductancia y
Capacitancia.
6.LEYES DE KIRCHHOFF.

3. 1.Corriente Eléctrica
Cuandoenunconductor(alambredecobre),seconectaaunabatería,
loselectroneslibresdentrodelalambre,circularánhaciaelterminalde
cargapositiva>esteflujodeelectronesconstituyeunacorriente.
I = Q/t Para valores constantes,
i(t) = dq/dtpara una función,
La unidad es el Amperio
donde: 1A = 1Coulomb / 1segundo

4. Intensidad de Corriente Eléctrica
▪Eslamagnitudomódulodelacorrienteeléctrica,enundeterminadopuntodel
circuitoyesunamedidamacroscópica.
▪ElInstrumentoquemidelaintensidaddecorrienteeléctricaeselAMPERÍMETRO.
▪Secaracterizaportenerunaresistenciainternamuypequeñayseconectaen
serieconelelementoamedir.
▪Flujoelectrónico(vade–a+enelinteriordelafuentedeenergía)yFlujo
convencional(vade+a-enelcircuitoexterior).

5. Símbolo y conexión del
Amperímetro

6. 2. Diferencia de Potencial (ddp)
Paraestablecerunacorrienteeléctricaenunconductor,setienequeestarentre
dospotencialesyexistirentreellosunadiferenciadepotencialparapoderhacerun
trabajoeléctrico.
TrabajoEléctrico:eslaenergíanecesariaparahacercircularunacargadeunpunto
aotrodelcircuitoentrelosqueexisteunaddp
LaunidadeselVoltiodonde: V=W/Qdonde
1Voltio = 1 Joule / 1Coulomb
La energía es W = Q . V = I . t . V Joules

7. Símbolos de fuentes de alimentación en corriente
continua -se muestran las polaridades

8. Representación de una señal de
corriente continua o corriente directa

9. Medida de la d.d.p.
Elinstrumentoquemidelad.d.p.eselVOLTIMETRO.
Secaracterizaportenerunaresistenciainternamuygrandeyseconectaen
paraleloconelelementoamedir.

10. 3. Potencia Eléctrica
Eslacapacidadparaproducirenergíaotrabajo;laPotenciamidelaenergíaquees
capazdeentregarunamáquina,encadaunidaddetiempo.
 P = W/t = V.I.t/ t = V . I
Su unidad es el Watt o Vatio.
1Watt = 1Joule / 1segundo
Una unidad muy usada es el HP (HorsePower)
1HP = 746 vatios
El instrumento que mide la Potencia es el WATÍMETRO

11. EFICIENCIA
Enuncircuitoeléctrico,lapotenciaaplicadadebeseraproximadamente
igualalapotenciadisipadaenelcircuito.
P
i= P
o+ P
p
P
ies la potencia de entrada.
P
oes la potencia de salida.
P
pes la potencia pérdida o disipada en los conductores.
La EFICIENCIA (N), es la relación entre las potencias de entrada y salida

% N = ( P
o/ P
I) x 100

12. Ley de OHM
EntodocircuitoEléctrico,sedeseaestablecerunacorrienteeléctrica(efecto),a
partirdeunadiferenciadepotencialentredospuntos(causa),peroestapresente
unaoposiciónalpasodelacorrienteeléctrica(oposición).
Efecto = causa / oposición
En parámetros eléctricos: I = V / R
Donde 1Amperio = 1 Voltio / 1 Ohm

13. ´V= R . I
La proporcionabilidad de la ley de
Ohm y la pendientede la recta

14. Cortocircuito y Circuito Abierto

15. 5. Elementos de circuito
5.1ResistenciaEléctrica
Esunelementoquesucaracterísticaderespuestaalacorrienteeléctrica,es
directamenteproporcionalalvoltaje.
V = R. I donde R = V / I
Su símbolo es:

16. Resistencia Eléctrica
Es un elemento disipador de energía
Su unidad es el ohm Ω
El inverso de R es:
La conductancia eléctrica : G = 1/R y su unidad es Ω
-1
La potencia en la resistencia es:
P = i
2
. R = v
2
/ R = i
2
/ G = v
2
. G (vatios)

17. 5. Elementos de circuito
5.2.InductanciaEléctrica
Elcomponentefísicoeslabobinayesunelementoalmacenadordeenergía-Esun
elemento,dondelacaracterísticaderespuestadevoltajeesproporcionalala
variacióndelacorriente
-V αdi/dtdonde
v = L di/dt
i = 1/L ׬vdt
L:eslaconstantedeproporcionalidadyeslainductancia,cuyoefectoesevitar
cambiosinstantáneosenlacorriente,
SuunidadenelHenrio(H)

18. Símbolo y tipos de inductancias

19. Inductancia eléctrica
La potencia en una inductancia:
P = v . i = ( L di/dt) i = L . i. di / dtvatios
La energía es:
W = ׬p.dt= ׬L.i.(di/dt)dt= ׬L.i.di= ½ L. i
2
Joules
La energía se almacena y depende de la corriente para producir un campo
magnético.

20. 5. Elementos de circuito
5.3.CapacitanciaEléctrica
Elcomponentefísicoeselcondensador–Esunelementoalmacenadordeenergía
-sucaracterísticaderespuestadecorrienteesproporcionalalavariacióndevoltaje
conrespectoaltiempo.
i α (dv/dt) donde:
i = C dv/dt
v = 1/C ׬idt
Donde C es la Capacitancia Eléctrica e indica la
capacidad de almacenamiento
Su unidad es el Faradio

21. Símbolo y tipos de condensadores

22. Capacitancia
El efecto capacitivo se opone a los cambios de voltaje.
La potencia:
p = v . I = v. C . (dv/ dt) = C. v (dv/dt) vatios
La energía que almacena:
w = ׬p.dt= ׬C.v(dv/dt)dt= ׬C.v.dv= ½ C. v
2
Joules
La energía depende del voltaje

23. 6. Leyes de Kirchhoff
6.1LeydeMallas
Estaleysefundamentaenlaleydeconservacióndelaenergía,yaqueseestableceque
cadamallaesuncaminoconductorcerrado,enelcualnosegeneranisepierdepotenciale
indicaquelasumaalgebraicadetodoslosvoltajesenunamallaobuclecerradodebeser
igualacero.
σ
??????
??????
??????
Convencionalmente en el recorrido por la malla se asume que:
Subida de potencial es cuando va de la polaridad –a + y se considera +
Caída de potencial es cuando va de la polaridad + a –y se considera –
Una aplicación básica es un circuito simple en SERIE
Donde la corriente I es constante y varían los voltajes.

24. 6.1 Ley de nudos
Sefundamentaenlaleydelaconservacióndelaenergía;yaquela
energíanosecreanisedestruye,solosetransforma,más
específicamente,eselbalancedelflujodecorrienteatravésdeun
nudoenelcircuito.
Estaleyestablecequelasumadetodaslascorrientesqueingresana
unnudoseigualenmagnitudconlasumadelascorrientesquesalen
alnudo.
σ
??????
??????
??????
Una aplicación es en un circuito Paralelo
Donde el voltaje V es constante y varían las corrientes

25. Circuito serie y la regla del divisor de voltaje
En un circuito serie se tiene:
La corriente Ies constante.
V = V
1+ V
2

La resistencia total o equivalente es
R
t= R
eq= R
1+ R
2
La regla del divisor de voltaje es:
V
x= (R
x. V ) / R
eq

26. Circuito paralelo y la regla del divisor de
corriente
En un circuito paralelo se tiene:
El voltaje Ves constante
I = I
1+ I
2
La resistencia total o equivalente es
R
t= R
eq=( R
1. R
2) / R
1+ R
2
La regla del divisor de corriente es
I
x= ( R
y. I ) / R
x+ R
y