Ing. Jos Benites Yarlequ

Objetivos

Analizar circuitos elctricos en DC y ACAplicar los teoremas de circuitos elctricosAnalizar circuito elctricos monofsicos y trifsicosRealizar mediciones de variables elctricasConocer las aplicaciones de los dispositivos electrnicos fundamentales.

Bibliografa

1.- Dorf, G. , Svoboda F., Principios y aplicaciones de ingeniera elctrica2.- Boylestad R., Introduccin al anlisis de circuitos3.- Morales O., Lopez F., Circuitos elctricos I4.- Boylestad R., Nashelsky L., Electrnica: Teora de circuitos y dispositivos electrnicos 5.-Apuntes de clase y problemas de PC de ciclos pasados

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I. Conceptos fundamentales

Definiciones1.1 Circuito elctricoColeccin de elementos elctricos interconectados de alguna forma especfica.

Elemento elctrico: Resistencia, condensador, inductancia(bobina), batera, generador elctrico, clula fotovoltaica. etc.

I. Conceptos fundamentalesCircuito elctrico

Definiciones:Nodo, rama, malla, nodo de tierra

1.2 Circuito elctrico bsicoCorriente elctrica (I)Potencial (V), diferencia de potencial, potencia elctricaDiferencia de potencial

Circuito elctrico bsico

Circuito Elctrico de un automvil

Sistema elctrico de un automvilEncontramos bsicamente los siguientes circuitos elctricos:

Circuito de produccin y almacenamiento de energa.Circuito de encendido del motor.Circuito de arranque del motor. Es un motor elctrico alimentado por batera que accionamos mediante la llave de contacto.Circuito de iluminacin. Se compone de todas las luces del vehculo, radio, y en general, aquello que consuma electricidad para su funcionamiento. Se alimenta desde la batera.

Instalacin elctrica de una casa

I.3 Tipos de corriente elctricaCorriente directa (DC) o corriente continua

Corriente Alterna (AC)

1.4 Elementos elctricos1.4.1- Elementos elctricos activosEntregan energa elctrica al circuito Ejemplo Batera, pila, generador DC (dnamo), generador AC.

1.4.1.a Fuentes independientes Fuente de voltaje Fuente de corriente1.4.1.b Fuentes dependientesDependen del voltaje o corriente definido en otro lugar del circuito -Fuente de voltaje controlado por voltaje- Fuente de voltaje controlado por corriente

Fuentes de voltaje independiente

Fuentes de corriente independiente

Elementos elctricosFuente de voltaje y fuente de corriente independienteSmbolos

Fuentes dependientesFVCV FVCCFCCCFCCV

Elementos elctricos pasivos1.4.2 Elementos elctricos pasivos

Aquellos que disipan o almacenan energa elctrica

Resistencia V = I R Condensador I = C dv/dt bobina V = L di/dt

1.5 Anlisis de circuitos elctricos1.5.1 Ley de ohm V = R xI

1.5.2 Leyes de kirchoff LKILa ley de corrientes de Kirchhoff establece que la suma algebraica de las corrientes hacia un nodo es cero en todo instante LKVLa suma algebraica de los voltajes alrededor de cualquier trayectoria cerrada en un circuito es cero en todo instante.

1.6 Circuito resistivos1.6.1 Resistencias en serie

1.6.2 Resistencias en paralelo

1.7 Transformacin y reduccin de fuentes1.7.1 Fuentes de voltaje en serie

1.7.2 Fuentes de corriente en paralelo

1.8 Divisor de corrienteDivisor de corriente

Divisor de voltaje

Transformacion de fuentes

2. Anlisis de circuitos elctricos Hallar todas las variables elctricas Diagrama topolgico Procedimiento1. Anular las fuentes, cada fuente de voltaje nula equivale a un corto circuito, y una fuente de corriente nula equivale a un circuito abierto.2. Omitir resistencias en paralelo con fuentes de voltaje3. Omitir resistencias en serie con fuentes de corriente4. Ubicar los nodos topolgicos (n)5. Unir con lneas los diferentes nodos, a travs de sus ramas6. El nmero de mallas del diagrama topolgico determina el nmero de ecuaciones independientes para resolver el circuito.

Ecuacin topolgica

b = n + L 1

Nodo topolgico (n): Unin de dos o mas ramas

Rama topolgica (b): Lo constituye cada una de las resistencias que quedan despus de suprimir las fuentes

Malla topolgica (L): Camino cerrado formado por varias ramas topolgicas.

Ejemplo1

I. Anlisis por corriente de malla

Procedimiento:

1. Se dibuja el DT de la red, determinar L2. Asignar corrientes en cada malla de la red en el mismo sentido.3. En cada malla se aplica la LKV en funcin de las corrientes asignadas4. Se ordenan las ecuaciones, y se resuelve el sistema5. Con las corrientes de malla se determinan todas las incgnitas.

Hallar las corrientes en cada rama

Supermalla hallar las corrientes en cada rama

Supermalla

II. Anlisis por voltajes nodales

Procedimiento:1. Se dibuja el DT de la red, se determina n (nmero de nodos topolgicos). Se designa un nodo como referencia(GND) y variables de voltaje en el resto.2. Asignar corrientes en cada rama que converjan en cada nodo.3. En cada nodo se aplica la LKI en funcin de los voltajes asignados4. Se ordenan las ecuaciones, y se resuelve el sistema5. Con los voltajes nodales se determinan todas las incgnitas.

Hallar las corrientes por voltajes de nodos

Supernodo

Hallar las corrientes en cada rama

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