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CIRCUITOS ELECTRICOS 1

2013

.

Profesor: Ing Salomon Luque Gamerorofesor: Ing. Salomon Luque Gamero

Fuente: FUNDAMENTALS OF ELECTRIC CIRCUITS 4Ed

Four Edition Charles K. Alexander-Matthew

N.O. Sadiku McGraw-Hill 2009

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. oncep os as cos

1.1 Sistema de Unidades.

1.2 Carga Electrica.

1.3 Corriente.1.4 Voltaje.

. .

1.6 Elementos de circuitos.

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Objetivos del Proceso de Aprendizaje erm no e es e cap u o e e ener a a y

destreza para que:

Use las unidades básicas y prefijos del SI

Maneje los conceptos de: carga, corriente y voltaje

Aplique la potencia y energía

Use la convención de signos

Use los elementos de circuitos inclu endo

fuentes dependientes e independientes.

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eléctrica

.6 unidades basicas

an a m o o

Longitud metro m

asa ogramo g

Tiempo segundo s

Corriente Electrica amperio A

Temperatura kelvin K

ermo nam ca

Intensidad candela cd

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1.1 Sistema Unidades 2

Unidades de uso comun en la teoria de circuitos electricos.

Mult i los submult i los

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de la unidades SI

.

La Carga es una propiedad eléctrica que provienede las artículas atómicas las cuales constitu en lamateria, medidas coulombs (C).

magnitud a 1.602 × 10-19 C la cual es llamada cargaelectrónica. La carga que ocurre es la integración

conforman.

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.

Corriente Eléctrica i = dq/dt. La unidad es elamperio pude ser definida como 1 A = 1C/s.

La corriente directa (dc) es una corriente que.

La corriente alterna (ac) es una corriente quevaria sinusoidalmente con el tiempo.(dirección en ambos sentidos)

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.

Dirección del flujo de corriente

Iones Positivos Iones Negativos

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. orr en e

Ejemplo 1

Un conductor tiene una corriente

.

del conductor en un minuto?

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.

5 A = (5 C/s)(60 s/min) = 300 C/min

El número total de electrones que pasan en un minuto esta

dada por:

minelectrons/1087.1C/electron10602.1

C/min 300 2119

x x

=−

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.

mover una unidad de carga a través de un elemento, medida

en voltios (V).

Matemáticamente, (volt)

• w es la ener ía en oules J es la car a en coulomb

dqdwvab /=

(C).

El volta e eléctrico v es siem re a través de un elemento de,circuito o entre dos puntos en un circuito.

• vab > 0 es el potencial de a es mas alto que el de b.

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• vab < 0 es el potencial de a es mas bajo que el de b.

.

disipar energía, medida en watts (W).

dqdwdw

dt dqdt ⋅

i i

+

v v

– –

Convención pasiva de signos

P = +vi p = –vi

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Potencia absorbida Potencia entregada


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. o enc a y nerg a

La ley de la conservación de la energía

∑ = 0 p

• Energía es la capacidad para realizar trabajo,

.

• Matemáticamente: ∫ ∫== t

t

t

t vidt pdt w 0 0

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.Elementos Activos Elementos Pasivos

• Una fuente dependiente es un

elemento activo en el cual el valor de la

Fuentes Fuentes

o cor riente.

• Hay 4 tipos diferentes : VCVS, ICVS,

VCIS, ICIS. Mantener el sentido de los

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s gnos e as uen es epen en es.


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.

emp o

Obtener el voltaje v en la rama mostrada en la Figure 2.1.1P

=2 .

Figure 2.1.1P

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.

Solución

El Volta e v es la suma de la fuente inde endiente

de 10-V y de la fuente de voltaje dependiente de

la corriente vx.

Note que el factor 15 de unidades Ω multiplica al

.

= = =

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, x


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CIRCUITOS ELECTRICOS 1HERRAMIENTAS DE DESARROLLO PARA EL ANALISIS Y DISEÑODE CIRCUITOS ELECTRICOS LINEALES BASICOS

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BREVE INTRODUCCION SOBRE

USANDO MODELOSMATEMATICOS

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ESTRATEGIA BASICA USADA EN ANALISIS DE CIRCUITOS

DispositivoFísico

Modelo deldispositivo

SoluciónProcedimiento

Físico

como uncircuito

•Definir lasvariables• nea ecuaciones•Resolver lasecuaciones

Inter retaciónde resultados

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POTENCIA GASTADA O ENTREGADA POR

CADA ELEMENTO

USE BALANCE DE POTENCIA PARA CALCULAR IO

W 12−

))(6(O I

)9)(12( −

)3)(10( −

][48)4)(12(1 W AV P ==

][48)2)(24(2 W AV P ==

)8)(4( − )11)(28( ×

][56)2)(28(3 W AV P ==

][8)2)(4()2)(1( W AV A I P x DS

−=−=−=

−=−=

BALANCE DE POTENCIA

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O =


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CURRENT AND VOLTAGE RANGES

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Resumen: Conceptos básicos

1. Un circuito eléctrico consta de elementos eléctricos

conectados entre sí.

2. El Sistema Internacional de Unidades (SI) es el lenguaje

internacional de medición, el cual permite a los ingenieros

comunicar sus resultados. De las seis unidades principalespueden derivarse las unidades de las demás cantidades

físicas.

3. La corriente es la velocidad del flujo de carga.

= dq

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dt


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4. La tensión es la energía requerida para mover 1 C de cargapor un elemento.

dw V =

dq

. unidad de tiempo. También es el producto de tensión ycorriente.

dwp =

dt = vi

. ,potencia adopta signo positivo cuando la corriente entra por

la polaridad positiva de la tensión a lo largo de un elemento.

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7. Una fuente de tensión ideal produce una diferencia de

potencial especifica entre sus terminales sin importar a

qu se conec e.

8.

dependientes o independientes. Una fuente dependiente

es a uella cu o valor de ende de otra variable del circuito.

9. Dos áreas de aplicación de los conceptos incluidos en

este capitulo son el tubo de imagen del televisor y el

procedimiento de facturación de la electricidad.

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Solución de Problemas

Aunque los problemas por resolver durante la carrera,

principios básicos que deben seguirse son siempre los

.

practicado los profesores a lo largo de muchos años en la

resolución de roblemas con untamente con los

estudiantes, para solucionar problemas de ingeniería en

la industria en la investi ación.

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. e n r cu a osamen e e pro ema.

2. Presentar todo lo que se sabe sobre el problema.

3. Establecer una serie de soluciones alternativas y

determinar la que ofrece la mayor probabilidad de éxito.

4. Intentar una solución del problema.

5. Evaluar la solución com robar su exactitud.

6. ¿El problema ha sido resuelto satisfactoriamente? Si es

, ,

paso 3 y se repite el proceso.

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Preguntas de repaso

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Respuestas: 1.1 b 1.2 d 1.3 c 1.4 a 1.5 b

1.6 c 1.7 a 1.8 c 1.9 b 1.10 d.

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