electrotecnia basica
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Leyes basicas de electrotecniaTRANSCRIPT
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Conceptos Basicos de Electrotecnia Proy. Diseo Electromecanico 2015 EETN3Profesor: Ing. Antonio Rivero 4to 1ra - turno noche
Conceptos Basicos de Electrotecnia
LEY DE OHM Esta ley establece la relacion le tension, la corriente electrica y la resistencia, que
determina que la tension aplicada depende directamente de la corriente que circula en un circuito e inversamente de la resitencia de dicho circuito.
E = I . R
Ub : Tension en bornes o disponibleUL : Tension de Linea
En este circuito seria : I = ER+Ri donde E es la fuerza electromotriz del generador y su
resistencia interna Ri que se sumara a la resistencia del circuito exterior R.En general nunca trabajaremos con el generador includo en el circuito, o sea se usa la tension en bornes disponibles Ub, por lo que la ley de Ohm de dicho circuito seria:
I = UbR
Haciendo pasajes de terminos tenindo dos de los tres valores se puede obtener el tercero, o sea:
Ub=I . R o R=UbI
siendo:
Ub medido en [V] Volts.I medido en [A] AmperesR medido en [] Ohms
Ejemplo: Determinar el valor de la corriente que circula por el circuito.
EI Ri
+
-
V VUb
UL
-
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Leyes de Kirchoff
1ra Ley: Establece que la suma de las corrientes entrantes a un nodo es igual a la suma de las corrientes salientes
I1 + I5 = I2 + I3 + I4 o I1 + I2 I3 I4 I5 = 0
2da Ley: Establece que en una malla o circuito cerrado la suma de las fems (Ub) es igual a la suma de las cadas de tension (I . R). Por ejemplo vea el circuito de abajo vemos que
Ub = U1 + U2 + U3 + U4 + U5 o sea Ub = I . R1 + I . R2 + I . R3 + I . R4 + I . R5
otro ejemplo
aqu un generador esta acoplado a una bateria y el conjunto suministra corriente a una carga variable. En este caso la 2da ley se aplicaria :
Eg Eb = R1 . I
Acoplamiento de resistencias en serie
Un circuito en serie se denomina de corriente debido a que la corriente que ingresa a la primera resistencia de la serie es la misma que la de la ultima.
En cada resistencia se producira una caida de tension con la con la expresion derivada de la ley de Ohm R . I=U y como tenemos cinco caidas de tension, U1, U2, U3, U4 y U5, las que por 2da ley de Kirchoff sumadas dan el valor de Ub aplicada al circuito, osea:
Ub = U1 + U2 + U3 + U4 + U5 ,
Corriente Total
Ub
U1 U2 U3 U4 U5
I1 I2
I3I4I5
EgI
+
-
Eb
Corriente Total
-
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utilizando la ley de ohm tenemos Ub = I . R1 + I . R2 + I . R3 + I . R4 ,
sacando factor comun I tenemos Ub = I . (R1 + R2 + R3 + R4 + R5) ,
si llamamos Req = R1 + R2 + R3 + R4 + R5
Con lo que el valor de la resistencia equivalente de un acoplamiento de resistencias en serie es la suma del valor de las resistencias que componen dicho acoplamiento
tenemos Ub = I . Req y si queremos saber cuanto vale y solo sabemos la tension total Ub y la corriente total I entonces:
Req = UbI
Acoplamiento de resistencias en paralelo
La Conductancia (que es la inversa de la Resistencia) es la capacidad de conducir ue tiene una resistencia
C= 1R
Un circuito paralelo se denomina de tension debido a que la tension aplicada en cada resistencia es la misma a las otras del circuito
aqu aplicando la 1ra ley de Kirchoff
It = I1 + I2 aplicando ley de Ohm tendriamos
It = UbR1
+ UbR2
y tambien It = UbReq
reemplazando queda
UbReq =
UbR1 +
UbR2 , sacando factor comun :
UbReq = Ub . (
1R1
+ 1R2 ) entonces
1Req
=( 1R1
+ 1R2
) o Ceq = C1 + C2
La Conductancia equivalente de un acoplamiento de resistencias en paralelo es la suma de las conducancias que la componen o La resistencia equivalente de un acoplamiento de resistencias en paralelo resulta simpre menor que la menor resistencia
Ub
Ub Ub
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1Req
=( 1R1
+ 1R2
) = (R1+R2)(R1 . R2)
entonces Req= (R1 . R2)(R1+R2)
en general
Para facilitar los calculos cuando hay muchas resistencias se pueden ir resolviendo de a 2 en paralelo. Ejemplo:
Arreglos serie paraleloEn los circuitos reales pueden existir combinaciones por lo que conviene calcular por etapas
Luego
Combino las resitencias en paralelo Sumo las resitencias en serie
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Luego
1. Sumo las 2 resistencias en serie 2. Combino las resistencias en paralelo
Ejercicos:
1) La resistencia total en un circuito que tiene una tension aplicada de 48 V es de 12 , cuanto es la corriente total ?
2) Calcular la resistencia total de un circuito serie con R1 = 150 , R2= 280 , R3= 220 y R4= 560
3) En un circuito serie calcular la tension total si tiene una corriente total de 0,5 A y una resitencia equivalente de 20 ,
4) Calcular la resistencia equivalente de un circuito paralelo que tiene 4 resistencias de 20 , cada una.
5) En un circuito paralelo de dos resistencias iguales la corriente total es de 12 A. Cuanta corriente circula por cada resistencia?