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ANLISIS DE CIRCUITOS EN CORRIENTE CONTINUATema 3
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Medidas de la tensin y la intensidad en un circuito Todos los equipos electrnicos de telecomunicaciones
usan corriente continua.
Cualquier tcnico de telecomunicaciones debe saber
tomar las medidas de tensin e intensidad
correctamente.
Para efectuar estas medidas se usa normalmente un
polmetro digital.
Se deben tomar todas las precauciones posibles, cuando
se va a tomar las medidas en un equipo que tenga la
alimentacin elctrica conectada, para evitar un
accidente elctrico.2
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Medida de la tensin en dos puntos de un circuito Para medir la tensin entre dos puntos de un circuito
usamos el polmetro.
El polmetro se coloca siempre en paralelo a los puntos
de medida de tensin, sin desconectar la alimentacin
del circuito.
Si al tomar la medida de tensin en continua, aparece un
signo negativo, significa que las puntas de prueba estn
mal colocadas.
Cmbialas para obtener la lectura correcta.
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Medida de la tensin en dos puntos de un circuito Proceso de medida de la tensin en continua:
1. Conectar las puntas de prueba:
La punta negra en el terminal COM.
La punta roja en el terminal V/.
2. Seleccionar la escala correspondiente de voltaje.
Si desconocemos el valor a medir,
seleccionamos la escala ms alta para evitar
daos al polmetro.
3. Colocar la punta negra en el lado negativo de la
tensin a medir.
4. Colocar la punta roja en el lado positivo.
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Medida de la intensidad en un punto del un circuito Proceso de medida de la intensidad en continua:
1. Conectar las puntas de prueba:
La punta negra en el terminal COM.
La punta roja en el terminal mA, para valores menores de 1 A.
2. Seleccionar la escala correspondiente de intensidad.
Si desconocemos el valor a medir, seleccionamos la escala ms alta para evitar daos al polmetro.
3. Intercalar el polmetro en el punto del circuito donde queremos medir.
4. Colocar la punta negra haca negativo de la fuente.
5. Colocar la punta roja haca el positivo de la fuente.
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Medida de la intensidad en un punto del un circuito Para medir intensidades en un circuito, el
polmetro se coloca en serie con la rama en que
queremos medir.
Si colocamos el polmetro para medir intensidades
en paralelo:
1. Si la punta roja esta en la escala pequea
(mA):
El fusible de proteccin se quemara.
2. Si la punta roja esta en la escala grande (10 A):
No hay fusible de proteccin.
El polmetro se quemara.
Hay que asegurarse de colocar el polmetro
adecuadamente antes de medir la intensidad. 6
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Tipos de corriente elctrica. Definicin de corriente continua Corriente elctrica: flujo de electrones que circulan por un
conductor.
El tipo de corriente elctrica depende del sentido de circulacin
de los electrones.
Para que exista una corriente elctrica, se necesita una diferencia
de potencial entre dos puntos del circuito.
Provocando la circulacin de electrones entre estos dos
puntos.
Generador: dispositivo encargado de proporcionar el
movimiento a los electrones.
El comportamiento de los electrones depende de que el
generador mantenga constante o no:
El valor de la diferencia de potencial.
El signo de la diferencial de potencial.
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Tipos de corriente elctrica. Definicin de corriente continua Tipos de corriente elctrica:
1. Corriente continua: la tensin permanece constante en
valor y en signo.
La circulacin de los electrones es siempre en el
mismo sentido.
Los equipos electrnicos usan corriente continua para
funcionar.
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Tipos de corriente elctrica. Definicin de corriente continua Tipos de corriente elctrica:
2. Corriente alterna: la tensin no es constante ni en valor y
ni en signo.
Los electrones circulan en diferentes sentidos.
La polaridad de generador cambia varias veces por
segundo.
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Circuito elctrico
Circuito elctrico: interconexin de elementos elctricos que
permite desplazar una corriente elctrica a travs de ellos.
Circuito elctrico ms bsico:
Generador: pila o batera.
Receptor: lmpara o resistencia.
Cables de unin.
Circuito fsico Esquema elctrico10
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Circuito elctrico
Conceptos relacionados con los circuitos elctricos:
Malla: camino cerrado en un circuito elctrico, que partiendo
de un punto se recorre entero sin pasar dos veces por el
mismo sitio.
Normalmente, las mallas de un circuito tiene un generador.
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Circuito elctrico
Conceptos relacionados con los circuitos elctricos:
Nudo: punto de un circuito elctrico donde la
intensidad puede tomar diferentes caminos.
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Circuito elctrico
Conceptos relacionados con los circuitos elctricos:
Rama: porcin de un circuito elctrico que hay entre
dos nudos del circuito.
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Circuito elctrico
Ejemplos: Indicar las mallas, nudos y ramas de los
circuitos.
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Ley de Ohm
Leyes fundamentales para el anlisis de circuitos:
1. Ley de Ohm.
2. Leyes de Kirchhoff:
1. Ley de nudos.
2. Ley de mallas.
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Ley de Ohm
Ley de Ohm: la tensin en los extremos de un conductor
o un componente es igual al producto entre la resistencia
elctrica que presenta el conductor o componente por la
intensidad que circula por l.
Frmula: V = I R
La intensidad (I) se mide en amperios (A).
La tensin (V) se mide en voltios (V).
La resistencia (R) se mide en ohmios ().
La ley de Ohm se usa cuando hay un solo generador y
una sola malla.
RVI =
IVR =
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Criterio de signos de tensiones e intensidades para el anlisis de circuitos Criterios de signo en el anlisis de circuitos:
La intensidad siempre sale del polo positivo del generador.
La tensin producida en una resistencia al pasar una corriente,
ser positiva por el terminal que entra la corriente.
Al recorrer un circuito, el signo del generador ser el del polo por
el que lleguemos.
Al plantear las ecuaciones de un circuito, hay que tener en cuenta
los signos de las tensiones y las corrientes para hacer el anlisis
del circuito.
En un circuito en serie con dos generadores, se suman los
generadores segn el criterio de signos.
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Clculo de la potencia elctrica
Potencia elctrica (P): cantidad de trabajo que realiza una
corriente elctrica por unidad de tiempo.
La potencia da una idea de la energa que consume un
circuito.
Frmulas de la potencia elctrica: P = VI
Unidad de la potencia elctrica: vatio (W).
Vatio (W): producto de un voltio por un amperio.
Mltiplos y submltiplos del vatio:
Mltiplos Submltiplos
Megavatio (MW): 106 W Milivatio (mW): 10-3 W
Kilovatio (kW): 103 W Microvatio (W): 10-6 W
Nanovatio (nW): 10-9 W
Picovatio (pW): 10-9 W
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Comportamiento en relacin a la potencia de los componentes de un circuito elctrico
Tipos de elementos en un circuito elctrico:
1. Receptores: elementos que consumen potencia.
Resistencias, bombillas, motores elctricos, etc.
2. Generadores: elementos que proporcionan potencia al
circuito.
Pilas o bateras en corriente continua.
En ocasiones, los generadores actan como receptores.
Recarga de la batera de un telfono mvil:
La batera (generador) est absorbiendo potencia del
circuito como un receptor.
Fuente de alimentacin: elemento que proporciona energa a
un circuito en corriente continua.19
Potencia consumida por una resistencia Para calcular la potencia que consume una resistencia, se
usa la frmula general de la potencia: P = VI
Aplicando la ley de Ohm: V = IR
Sustituyendo el valor de la tensin en la frmula
general.
P = V I = R I I = R I2
Despejando el valor de la intensidad en la ley de Ohm
y sustituyndola en la frmula general.
20RV
RVVIVP
RVI
2
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Potencia puesta en juego por un generador Criterio para saber si un generador se comporta como
generador o como receptor:
1. Si la intensidad del circuito entra por el polo negativo del
generador:
El generador entrega potencia al circuito.
El generador acta como generador.
2. Si la intensidad del circuito entra por el polo positivo del
generador:
El generador consume potencia del circuito.
El generador acta como receptor.
La suma de las potencias entregadas por los generadores del
circuito debe ser igual a la suma de las potencias consumidas
por los receptores.
Pgen1 + Pgen2 + + PgenN = Prec1 + Prec2 + + PrecN
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Rendimiento de un generador
La potencia producida por un generador no es entregada
en su totalidad al circuito:
Una pequea parte de la potencia generada se
consume en el propio generador.
Generador real de tensin: formado por un generador
ideal y una resistencia de prdidas en serie.
Potencia entregada por un generador:
Ptotal = Ptil + Pperdida
a) Potencia til (Ptil): potencia usada por el circuito.
b) Potencia perdida (Pperdida): potencia consumida por
la resistencia de prdidas del generador.
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Rendimiento de un generador
Rendimiento del generador: cociente entre la potencia til y
la potencia total.
Siempre es menor que 1, porque la potencia til siempre es
menor que la potencia total.
Lo importante es que el rendimiento sea lo ms prximo a
1, porque las perdidas sern muy pequeas.
Valor del rendimiento en tanto por ciento:
Si el rendimiento del generador es del 100% (imposible en
la prctica), toda la potencia desarrollada por el generador
es consumida por el receptor.
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total
til
PP
=
100(%)total
til
PP
=
Leyes de Kirchhoff
Las leyes de Kirchhoff son leyes fundamentales para el
anlisis de circuitos de corriente continua y de corriente
alterna.
La aplicacin de la leyes de Kirchhoff en la resolucin de
circuitos genera un sistema de ecuaciones con tantas
ecuaciones como incgnitas hay que resolver.
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Primera ley de Kirchhoff: Ley de nudos Ley de nudos: en todo nudo de un circuito, la suma de
las intensidades que entran en el nudo es igual a la suma
de las intensidades que salen de l.
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= salientesentrantes II
Segunda ley de Kirchhoff: Ley de mallas Ley de mallas: en toda malla de un circuito elctrico, la
suma de las tensiones en cada uno de los elementos de
la malla tiene que ser igual a cero.
Otra forma de expresar la ley de mallas:
Los signos de la tensin de los generadores sern segn
el polo por el que se entra cuando se recorre la malla.26
0= elementosV
= sGeneradoresistencias VVRe