ELECTROTECNIA EXPERIMENTO 1 Daniela Fajardo R B22430 Ingeniera Qumica

I. Ley de OhmLa Ley de Ohm enuncia que a la proporcin entre la tensin y la corriente se le llama resistencia. Si la proporcin anterior es constante para un amplio rango de voltajes el material es denominado como un material hmico

II. Circuitos en SerieEs cuando hay varios elementos conectados a un solo nodo, en donde las terminales de los dispositivos se conectan secuencialmente. Generadores y Corriente

Resistencias

Capacitores

III. Circuitos en ParaleloLos elementos estn colocados de manera que sus extremos estn conectados a puntos comunes (misma tensin)Generadores y Corriente

Resistencias

Capacitores

IV. Anlisis de MallasEn el anlisis de mallas se parte del KVL a un conjunto mnimo de lazos para encontrar al final todas las corrientes del lazo y de la rama. El nmero de lazos puede ser muy grande, pero lo importante es que el sistema de ecuaciones represente un conjunto mnimo de lazos independientes en el cual todos los elementos hayan sido tenidos en cuenta en al menos una malla. El nmero de incgnitas debe ser igual al nmero de ecuaciones. Este mtodo NO aplica a los circuitos que tienen fuentes de corriente independientes compartidas por varias mallas y fuentes controladas de corriente o voltaje. El nmero mnimo de lazos independientes para definir el sistema est dado por la siguiente relacin: # Lazos independiente = # ramas # nodos + 1

KVL- Kirchhoff Voltages Law1. La suma algebraica de cadas de voltaje alrededor de un camino cerrado es cero, en cualquier instante de tiempo. 2. Para cualquier par de nodos j y k, la cada de voltaje de j a k es: Vjk = Vj Vk, en cualquier instante de tiempo. 3. Para un circuito conectado una secuencia de nodos A-B-D--G-P, la cada de voltaje en cualquier instante de tiempo es: VAP = VAB + VBD +K+ VGP 4. Para un circuito conectado la suma algebraica de voltajes nodo-a-nodo para una secuencia de nodos cerrada es cero en cualquier instante de tiempo.

Ejemploa. Identificar los nodos y las ramas. b. Dibujar o identificar todos los lazos diferentes posibles. c. Dibujar o identificar todas las mallas. d. Dibujar o identificar un conjunto de lazos independientes que sea diferente al conjunto de mallas.

Parte A. Este circuito tiene cuatro nodos que hemos denominado A, B, C y D (los quiebres de las lneas no constituyen nodos), pues no siempre hay unin de dos o ms ramas. Tenemos seis ramas: AD, AB, AC, BC, CD y BD. Parte B. Los lazos son los caminos cerrados del circuito, seran: ABDA, ABCA, CBDB, ACDA, ACBDA, CABDC, ADCBA. Parte C. El nmero de mallas es igual al de lazos independientes: # mallas = # lazos independientes = # ramas # nodos + 1 = 6 4 + 1 = 3 Estas mallas son los lazos que no contienen otros lazos a su interior: ABDA, ABCA y CBDB.Parte D. Para tener un conjunto de lazos independientes se requiere que al menos una rama de cada lazo no pertenezca a los otros lazos que conformarn los lazos independientes.

Ejemplo

V. Anlisis de NodosEn el anlisis por nodos se parte del KCL a cada nodo del circuito para encontrar al final todos los voltajes de nodo del circuito. Debe haber una ecuacin por cada nodo. De acuerdo al tipo de circuito y la forma en que se seleccione el nodo de referencia se pueden tener distintas posibilidades de conexin de las fuentes: fuentes de corriente independientes, fuentes de corriente controladas, fuentes de voltaje independientes a tierra, fuentes de voltaje independientes flotantes, fuentes de voltaje controladas a tierra y fuentes de voltaje controladas flotantes. El mtodo aplica a los casos de circuitos con fuentes de corriente independientes y fuentes de voltaje independientes a tierra. Este mtodo NO aplica a los circuitos que tienen con fuentes flotantes de voltaje, fuentes controladas de corriente o voltaje.

KCL- Kirchhoff Current LawDado que la carga que entra a un nodo debe salir, y que ni se crea ni se destruye carga en los nodos, la carga neta que entra en un nodo es igual a la que sale del mismo. 1. La suma algebraica de corrientes de rama que entran a un nodo es cero, en cualquier instante de tiempo. 2. La suma algebraica de corrientes de rama que salen a un nodo es cero, en cualquier instante de tiempo.

Ejemplo

Ejemplo

VI. Fuentes en Corriente DirectaLas fuentes son elementos activos de dos tipos: los generadores de tensin y los de corriente. Una tensin es una diferencia de potencial entre dos puntos. Vab = Va Vb y es continua cuando no cambia de polaridad en el tiempo, es decir que el borne positivo es siempre el mismo, igual que el negativo o de menor potencial.

VII. Corriente DirectaSe refiere al flujo continuo decarga elctricaa travs de unconductorentre dos puntos de distintopotencial, que no cambia de sentido con el tiempo. En la corriente continua lascargas elctricascirculan siempre en la misma direccin. Aunque comnmente se identifica la corriente continua con una corriente constante, es continua toda corriente que mantenga siempre la mismapolaridad, as disminuya su intensidad conforme se va consumiendo la carga. Tambin se dice corriente continua cuando los electrones se mueven siempre en el mismo sentido, el flujo se denomina corriente continua y va (por convenio) del polo positivo al negativo.

VIII. VoltajeEs unamagnitud fsicaque cuantifica la diferencia depotencial elctricoentre dos puntos. Se puede definir como eltrabajopor unidad decargaejercido por elcampo elctricosobre unapartculacargada para moverla entre dos posiciones determinadas. La tensin entre dos puntosAyBes independiente del camino recorrido por la carga y depende exclusivamente del potencial elctrico entre dichos puntos, en el campo elctrico(conservativo). Parte de la carga que crea el punto de mayor potencial se trasladar a travs del conductor al punto de menor potencial y, en ausencia de una fuente externa (generador), esta corriente cesar cuando ambos puntos igualen su potencial elctrico. Este traslado de cargas es lo que se conoce comocorriente elctrica. Cuando se habla sobre una diferencia de potencial en un slo punto, o potencial, se refiere a la diferencia de potencial entre este punto y algn otro donde el potencial se defina como cero. En muchas ocasiones, se adopta como potencial nulo al de latierra.

IX. CorrienteEs el flujo decarga elctricapor unidad de tiempo que recorre un material.Se debe al movimiento de las cargas (normalmenteelectrones) en el interior del material. Una corriente elctrica, puesto que se trata de un movimiento de cargas, produce un campo magntico, un fenmeno que puede aprovecharse en elelectroimn.

X. Potencia ElctricaEs la relacin de paso de energa de un flujo por unidad de tiempo; es decir, la cantidad deenergaentregada o absorbida por un elemento en un tiempo determinado.

XI. Conductores ElctricosEs un material que ofrece poca resistencia al movimiento decarga elctrica. Entre sus aplicaciones se encuentran conducir la electricidad de un punto a otro, crear camposelectromagnticosal constituirbobinasyelectroimanes, y modificar latensinal constituirtransformadores.

XII. NeutroEs la conexin en donde regresan los electrones (corriente) luego de pasar por el elemento conectado o que cerr el circuito, por ejemplo una bombilla, lmpara o plancha. No hay tensin pero hay corriente.

XIII. TierraTierra es un tercer conductor que se encarga de que los equipos queden conectadas a decir un lugar sin potencial elctrico, afn de en qu en cualquier desperfecto la corriente se derive a tierra y no a la persona.

XIV. Proteccin Elctrica

1. Interruptor Magnetotrmico: es un dispositivo capaz de interrumpir la corriente elctrica de un circuito cuando sta sobrepasa ciertos valores mximos. Su funcionamiento se basa en dos efectos: el magntico y el trmico. El dispositivo consta de dos partes, unelectroimny unalmina bimetlica, conectadas en serie y por las que circula la corriente que va hacia la carga. Al igual que los fusibles, los interruptores magnetotrmicos protegen la instalacin contra sobrecargas y cortocircuitos.

2. Disyuntor: es un aparato capaz de interrumpir o abrir uncircuito elctricocuando la intensidad de lacorriente elctricaque por l circula excede de un determinado valor, o en el que se ha producido uncortocircuito, con el objetivo de evitar daos a los equipos elctricos. A diferencia de losfusibles, que deben ser reemplazados tras un nico uso, el disyuntor puede ser rearmado una vez localizado y reparado el problema que haya causado su disparo o desactivacin automtica.

3. Interruptor Diferencial: es un dispositivo electromecnico que se coloca en las instalaciones elctricas decorriente alternacon el fin de proteger a las personas de los contactos directos e indirectos provocados por el contacto con partes activas de la instalacin o con elementos sometidos a potencial. Tambin protegen contra los incendios que pudieran provocar dichas derivaciones. Es un dispositivo de proteccin que acta conjuntamente con la puesta a tierra de enchufes y masas metlicas de todo aparato elctrico para desconectar el circuito en cuanto exista una derivacin o defecto a tierra mayor que su sensibilidad.

XV. AmpermetroEs un instrumento que se utiliza para medir laintensidad de corrienteque est circulando por encircuitoelctrico.

Instrucciones de Uso1. Conectar los dos cables, uno negro en COM (comn) y otro rojo en la unidad que se vaya a medir o la otra cavidad. 2. Establecer el rango de medicin mximo del aparato. (Ojo con el signo A~ que es corriente en alterna)3. Realizar la medicin

XVI. VoltmetroEs un instrumento que sirve para medir ladiferencia de potencialentre dos puntos de uncircuito elctrico.

Instrucciones de Uso1. Conectar los dos cables, uno negro en COM (comn) y otro rojo en la unidad que se vaya a medir o la otra cavidad. 2. Establecer el rango de medicin mximo del aparato. (Ojo con el signo V~ que es tensin en alterna)3. Realizar la medicin

XVII. VatmetroEs un instrumentoelectrodinmicopara medir lapotencia elctricao la tasa de suministro deenerga elctricade uncircuito elctricodado. El dispositivo consiste en un par debobinasfijas y una bobina mvil llamada. Las bobinas fijas se conectan enseriecon el circuito, mientras la mvil se conecta enparalelo.

Instrucciones de Uso1. Ajustar la escala en cero2. Si al realizar la medida la aguja se devuelve, las conexiones estn al revs3. La conexin es tal como se muestra en la figura4.

XVIII. Ampermetro de GanchoEs un derivado del ampermetro comn, cuya utilidad recae en su capacidad para medir corrientes en cables de grandes dimetro. Su modo de uso es semejante al del ampermetro anterior y basado en la siguiente ilustracin.

XIX. OhmmetroEs un instrumento para medir laresistencia elctrica.

Instrucciones de Uso1. Conectar los dos cables, uno negro en COM (comn) y otro rojo en la unidad que se vaya a medir o la otra cavidad. 2. Establecer el rango de medicin mximo del aparato. 3. Realizar la medicin

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