Principios de análisis de circuitos eléctricos

ING. TEC. EXP.M. Y OO.PP. TECNOLOGÍA ELECTRICA

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TEMA 1.- Principios de análisis de circuitos eléctricos.

CONTENIDO:

1.1. Sistemas de Unidades.

1.2. Tensión y Corriente.

1.3. Potencia Eléctrica.

1.4. Elementos de un circuito: Activos y Pasivos.

1.5. Criterio Internacional de Signos.

1.6. Asociación de elementos pasivos.

1.7. Asociación de elementos activos.

1.8. Topología de redes. Definiciones.

1.9. Leyes de Kirchhoff.

1.10. Teoremas de Norton y Thevenin

RELACIÓN DE PROBLEMAS

1.1. Sistemas de Unidades.

El Sistema Internacional de Unidades (SI), define las unidades fundamentales o

básicas. La combinación de ellas dan lugar a otras unidades físicas.

En las tablas adjuntas se definen las más importantes (básicas y derivadas):

Magnitud Nombre Símbolo (S.I.)

Longitud metro m

Masa kilogramo kg

Tiempo segundo s

Corriente eléctrica amperio A

Temperatura termodinámica kelvin k

Cantidad de sustancia mol mol

Intensidad luminosa candela cd

Magnitud Nombre Fórmula Símbolo

Aceleración lineal Metro x segundo cuad. m/s2

Velocidad lineal metro por segundo m/s

Frecuencia hertz s-1 Hz

Fuerza newton Kg m/s2 N

Presión pascal N/m2 Pa

Densidad kgr x metro cúbico Kg/m3

Energía o Trabajo joule N m J

Potencia vatio J/s W

Carga eléctrica coulomb A s C

Potencial eléctrico voltio W/A V

Resistencia eléctrica ohmio V/A W

Conductancia eléctrica siemens A/V S

Capacitancia eléctrica faradio C/V F

Flujo magnético weber V s Wb

Inductancia henrio Wb/A H

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Dentro de esta definición del sistema a utilizar, también se definen los múltiplos

indicados en la tabla 3, indicados en potencias de 10.

Múltiplo 1012 109 106 103 102 101 10-1 10-2 10-3 10-6 10-9 10-12 10-15

Prefijo Tera Giga Mega Kilo HectoDeca deci centi mili micro nano pico fe mto

Símbolo T G M K H D d c m m n p f

1.2. Tensión y Corriente.

La variación de carga eléctrica a través de la sección trasversal de un

conductor se define como corriente eléctrica o Intensidad de corriente eléctrica.

dt

dq t

i t

( )

( ) =

La diferencia de potencial o tensión entre dos puntos, es el trabajo realizado al

mover la carga unidad entre esos puntos.

dq

dw

v =

Para que pueda haber circulación de electrones o Corriente eléctrica entre dos

puntos, entre ellos debe haber una diferencia de potencial o tensión.

1.3. Potencia Eléctrica.

Se define potencia eléctrica como el trabajo realizado por unidad de tiempo.

( ) v(t)i(t)

dt

dq

v

dt

dw

p t = = =

EJERCICIO: Una lámpara que tiene una potencia de 100W absorbe una

intensidad de 10ª. Calcular la tensión aplicada y el valor de la resistencia

eléctrica.

1.4. Elementos de un circuito eléctrico: Activos y Pasivos.

Para que se pueda establecer corriente en un circuito eléctrico, debe aparecer

una diferencia de potencial o tensión entre dos puntos. Los elementos que son

capaces de aportar energía eléctrica para crear esta diferencia de potencial o

tensión, se denominan elementos activos. A diferencia de los elementos

pasivos que son aquellos que consumen energía o la almacenan.

Los elementos activos pueden clasificarse en fuentes de tensión y fuentes de

corriente. Estas fuentes pueden a su vez ser:

Independientes: Si su valor no depende de otras variables del circuito.

Dependientes: Si su valor depende de otras variables del circuito.

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1.4.1. Elementos Pasivos.

Resistencia eléctrica (Ley de Ohm).

La Resistencia eléctrica de un material es la característica intrínseca de dicho

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