Conceptos básicos Electricidad

1. CIRCUITOS ELÉCTRICOS

1.1 LEY DE OHM

La ley de ohm dice que en un conductor el producto de su resistencia por la corriente que pasa por él es igual a la caída

de voltaje que se produce.

V = R*I

Potencia: La potencia suministrada por una fuente es igual al producto de la f.e.m. de la fuente por la corriente

producida.

P = E.I

La potencia consumida por una resistencia (potencia disipada) es igual a:3

P = RI2 = V2

/R

La unidad de potencia eléctrica es el vatio.

1 vatio = 1 voltio x 1 amperio

1mW (milivatio) = 10-3 W

1Kw (kilovatio) = 103 W

1 MW (Megavatio) = 106 W= 103Kw.

Energía: Energía eléctrica es igual al producto de la potencia por el tiempo que dura suministrándose potencia.

Energía = P x t.

La unidad de energía eléctrica es el kilovatio–hora. Un Kwh es la energía consumida o suministrada por 1 Kw en una

hora.4

EJEMPLOS.

1) Para el circuito siguiente, determinar: a) La corriente b) La potencia suministrada por la fuente, c) La potencia

disipada en la resistencia.

a) I = E/R = 10V / 1K= 10mA

b) P = EI = 10V x 10 mA = 100mW

c) P = RI2 = 1K x (10mA)2 = 100 mW5

2) En el siguiente circuito hallar: a) El valor de R, b) La potencia suministrada y disipada.

a) R = E/I = 20v / 100mA = 0,2KW = 200W

b) P = E.I = 20V x 100mA = 2000 mW = 2W

P = R. I2 = (200).(0,1)2= 2W

3) En el circuito la resistencia interna de la fuente es igual a Ri = 10 W. Hallar la diferencia de potencial V en los

terminales de la fuente (a-b) cuando:

a) R = 100W, b) R = 200W.6

a) I = E/RT

= 10V/(10+100)W = 10/110

V = RI = 100 x (10/110) = 100/11 = 9,1 V

b) I = E /RT

= 10/(10+200) = 10/210

V = RI = 200 x (10/210) = 200/21 = 9,5V.

Esto nos lleva a concluir que debido a la resistencia interna de la fuente, el voltaje producido en la salida no es

constante y varía con la carga.

4) Una instalación monofásica la constituye 10 bombas de 100W, una estufa de 2200W, un aire acondicionado de

1000W y artefactos electrodomésticos que consumen 800W. Si todos estos aparatos están conectados 5 horas

diarias y el Kwh está a $300; ¿cuánto costará el consumo de energía en el mes?.7

P = 10 x 1000 + 2200 + 1000 + 800 = 5000 w = 5 Kw

En un día se consume 5 Kw x 5 h = 25 Kwh

En un mes = 25 Kwh x 30 = 750 Kwh

Costo = 750 Kwh x ($300/kwh) = $225.000.

1.2 RESISTENCIAS EN SERIE

E = V1

+ V2

+ V3

(Ley de Kirchoff)

E = R1

I + R2

I + R3

I8

E = I (R1

+ R2

+ R3

)

E = I Rt  Rt

= R1

+R2

+ R3

En general

...