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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