cap.2 leyohm8ed
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CIRCUITOS RESISTIVOS
Presentamos los conceptos básicos y las leyes que sonfundamentales para el análisis de circuitos.
• LEY OHM’S - DEFINA LOS ELEMENTOS PASIVOS SIMPLES: EL RESISTOR
• LEY DE KIRCHHOFF – LAS LEYES FUNDAMENTALES DE CONCONSERVACIÓN- LEY DE KIRCHHOFF DE CORRIENTE (KCL) YLEY DE KIRCHHOFF DE VOLTAJE (KVL)
• Analizar y aprender los circuitos simples • LAZO SIMPLE- DIVISOR DE VOLTAJE• NODO SIMPLE- DIVISOR DE CORRIENTE
• COMBINACION DE RESISTORES SERIE/PARALLELO – Una técnica que reduce la complejidad de algunos circuitos
• CIRCUITOS CON FUENTES DEPENDIENTES - (NADA MUY ESPECIAL)
• Transformación estrella – delta – Técnica para reducir una conexión de resistor común que no están en serie ni en paralelo
RESISTORES )(tv
)(ti
Un resistor es un elemento pasivo, caracterizado por una relación algebraica entre el voltaje a través de sus terminales y la corriente a través de él
resistorun para general Modelo ))(()( tiFtv
Un resistor lineal obedece a la ley de OHM )()( tRitv
La constante, R, se llama la resistencia del componente y se mide en unidades de Ohm )(
Desde un punto de vista dimensional ohmios es una unidad derivada de voltios/amperios
)10(Ohm Kilo
)10(Ohm Mega
Ohm deEstandar Multiplos
3
6
k
M
ken aresistenci una resultando
mA
Volt escomún forma una
Conductancia
Si en vez de expresar la tensión en función del actual expresa una actual en términos de tensión, se puede escribir la ley de OHM
vR
i1
Puesto que la ecuación es algebraica puede omitirse la dependencia del tiempo
Gvi
RG
escribe sey
iaConductanc como 1
Definimos
La unidad de conductancia es Siemens (S)
Algunos resistores típicos
Símbolo
R
v
i
ation Represent Circuit
Nota: Convención de unresistor
Dos valores especiales deLos resistores
Circuit
Short
Circuit
Open
0v0i
G
R 0
0
G
R
Aproximación Lineal
Relación Actual v-I
Rango Lineal
v
i
La ley de Ohm es una aproximación válida mientras los voltajes y corrientes de permanecerán en el rango lineal
"Un toque de realidad”
PROBLEMA RESUELTO DE LA LEY DE OHM
OHMGviRiv
Una ecuación y tres variables. Dado dos el tercero puede encontrarse
Given current and resistanceFind the voltage
AI 2
5R
][10 VV
ADVERTENCIA uso del Convenio de signo.
RI V
Given Current and VoltageFind Resistance
][20 V
][4 AI
I
VR
5R
Given Voltage and ResistanceCompute Current
][12 V 3R
R
VI
][4 AI
Determine la dirección de la corriente mediante Convenio de signo.
Table 1 Keeping Units Straight
Voltage Current Resistance
Volts Amps Ohms
Volts mA k
mV A m
mV mA
¿UNIDADES?
CONDUCTANCIA EN SIEMENS, TENSIÓN EN VOLTIOS. POR LO TANTO CORRIENTE EN AMPERIOS
][8)( Ati
LA CONDUCTANCIA Y LA TENSIÓN DADA
LAS DIRECCIONES DE REFERENCIA SATISFACEN CONVENCIÓN SIGNO PASIVA
)()( tGvti OHM’S LAW
LEY DE OHM )()( tRitv
][2)()()2(][4 AtitiV
¿UNIDADES?
V4
EN EL EJEMPLO SE PODRÍA CONSIDERAR COMO ESTE
)()( tRitv
OHM’S LAW
RESISTENCIAS Y POTENCIA ELÉCTRICA
Resistores son componentes pasivos que sólo pueden absorber energía. La combinación de la ley de Ohm y las expresiones de potencia podemos derivar varias expresiones útiles
Law) s(Ohm' or
(Power)
GviRiv
viP
,
Consejos para resolver problemas: hay cuatro variables (P, v, i, R) y dos ecuaciones. Teniendo en cuenta las dos variables se pueden encontrar los otros dos.
i
vR
i
Pv
iP
,
, Given Rv, Given
R
vviP
R
vi
2
,
Ri, Given2, RiviPRiv
RP, Given
PRRivR
Pi , Si le dan datos, se puede elegir la
dirección de la referencia de tensión o corriente y el otro está dada por la Convención de signo pasiva de la resistencia.
UNA CUESTIÓN DE UNIDADES
Trabajando con unidades voltios, amperios vatios, Ohm, nunca hay un problema. Uno debe tener cuidado cuando se utilizan múltiplos o sub múltiplos.
mAikR 2,40 :EXAMPLE
La estrategia básica es expresar todas las variables dadas en unidades SI
)10*2(*)10*40( 33 Av ][80 V
2332 )10*2(*)10*40( ARiP
][10*160 3 W
DETERMINAR LA CORRIENTE Y POTENCIA ABSORBIDA POR EL RESISTOR
mA6
R
VRIVIP
22
])[6])([12( mAVP
][72 mW
R
VP S
2
)106.3)(1010( 332 WVS ][6 VVS
k
V
R
VI
10
][6][6.0 mA
?P
G
IVIRV SS
][1050
][105.06
3
S
AVS
][10 V
G
IRIP
22
][1050
][105.06
23
S
AP ][105.0 2 W
][5 mW
RIP 2
23
3
104
][1080
A
WR
kR 5
IVP S
][4
][80
mA
mWVS ][5 V
+
-
V12HALOGEN
LAMP
WP 60
Resistance of Lamp __________
Current through Lamp ________
Charge supplied by
battery in 1min ________
PROBLEMA EJEMPLO
Reconociendo el tipo de
problema: esta es una aplicación
de la ley de Ohm nos da energía
y voltaje. Se nos pide para la
resistencia, corriente y carga
Posible uso de las relaciones
I = P/V = 5A
R = V/I = 2.4 Ohms
tecurrentq
Q=5*60[C]
IRV
RIR
VVIP
22
2R
a
b
seconds) in is (time
at entering charge the is amCttqa ])[cos(10)(
)1(abi
)( tvab
)(tpR
____point than tagehigher vol has ___ point
___ to from___ flowscurrent the
,For
t2
Dado: carga. Requerido: corriente
idq
dtt mA
i
10
1 10 1
sin( )[ ]
( ) sin( )Dado: corriente. Requerido: voltaje
V Ri 2 10 0* sin
Dado: resistencia, corriente, voltaje. Requerido: Potencia
p Ri t A
p t W
2 2 2 2 2
2
2 10
200
[ ]*( ) *sin ( )[ ]
sin ( )
Gráfica para -sin(t)En el intervalo de tiempo, corriente de a b es negativo.
La corriente fluye de “b” a “a”
y el punto b tiene el mayor voltaje Pregunta del ejemplo
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