ANÁLISIS DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS

SERGIO ANAYA ROMERO

YESIT ROMERO

DOCENTE

ING. CARLOS PIÑEREZ CALAO

UNIVERSIDAD DE CORDOBA

FACULTAD DE CIENCIAS BASICAS E INGENIERIAS

DEPARTAMENTO DE INGENIERIA DE SISTEMAS Y TELECOMUNICACIONES

PROGRAMA INGENIERIA DE SISTEMAS

LORICA– CÓRDOBA

2013

1. Clasifique los materiales de la tabla de acuerdo con sus características eléctricas:

Solución Plata: Conductor Vidrio: No Conductor Cobre: Conductor Germanio: Semiconductor Plástico: No conductor Madera: No conductor Aluminio: Conductor Oro: conductor Silicio: Semiconductor Acero: conductor Hierro: Conductor Lana: No Conductor Carbón: Semiconductor Mica: No conductor

2. ¿Por qué algunos vehículos tienen una huincha que va tocando el suelo?

3. ¿Para qué sirve la “patita” del medio de un enchufe?

Sirve para que la corriente se vaya hacia el popular polo a tierra y con esto cuidamos de descargas eléctricas

4. ¿Por qué es necesaria la conexión a tierra en una instalación eléctrica?Para reducir el riesgo de que alguna persona quede electrocutado y proteger a los electrodomésticos

5. EXPERIMENTO: Haz un cono con un trozo de papel. Haz una perforación en

su vértice. Llena el cono con agua. Debe caer un chorro fino de agua. Agranda la perforación si es necesario. Infla un globo y frótalo en tu pelo limpio y seco. Acerca el globo al chorro de agua. Observa lo que sucede al chorro de agua desde diferentes posiciones. Describe lo observado y concluya.

Observamos que al acercar el chorro de agua al globo después de flotarlo en el cabello el chorro de agua es atraído hacia el globo

6. ¿Cómo debe ser la tierra donde se entierra el cable que va conectado a un

pararrayo? Explique. ¿Qué calibre de cable se recomienda conectar al pararrayos y porque?

La tierra que se usa para un buen funcionamiento de una puesta a tierra tiene que ser un terreno un poco húmedo para cuando ocurra una descarga eléctrica el reflujo de los voltios que se están descargando sean mas rápidos en expandirse al suelo, el cable que se usa para las descargas eléctricas debería ser de un calibre aproximadamente de 1/0 así tiene más capacidad de descargar, las inducciones de los rayos también utilizan un gel una sal y tres varillas tipo copergel para conectar el cable que va conectado a la jabalina hasta la tierra y el cable tiene que ser separado de las paredes con aislantes para ocasionar daño a las estructuras de la casa o la edificación y así que da protegida la construcción.

7. Se sabe que en algunos casos en que la gente que se encuentra cerca de donde un rayo cae en la tierra se ha tenido que quitar la ropa. Explique por qué podría suceder esto.

Porque cuando una nube de tormenta pasa por encima de nosotros toda la electricidad que presentan nuestros cuerpos de alguna forma quedan alterados además cuando nos quitamos alguna prenda podríamos sufrir una descarga eléctrica haciendo que tenga un cambio la polaridad de nuestros cuerpos.

8. La energía que suministra un generador para trasladar una carga de 500 Coulomb es de 3,5x105

julios (joules). Calcular la potencia del generador si se conecta a un conductor y hace circular una carga de 12 A. Q=500C P= E/T T=Q/IE= 3,5x105JI= 12c⁄s P=((3,5x105)/1)/(500C/(12 C⁄S)) =(3,5x105×12 C⁄S)/500C=(42×105 J⁄S)/500=0,084×105=8,400 J⁄S

9. Para proteger la instalación eléctrica de una casa se usan breaker de 10 A. ¿Se quemarán si se encienden al mismo tiempo 20 bombillos de 75 watt cada una, 4 estufas de 500 watt cada una, una cocina de 800 watt y un termo de 1 Kw? I=10V=110Bombillos 20×75=1500wattEstufas 4×500=2000wattCocina 1×800=800watt Termo 1×1000=1000kw

P=V×I

P=110 ×10=1100wattSumamos:

1500+2000+800+1000=5300watt

Como el valor de la potencia es menor de 5300 entonces se quemaran todos los electrodomésticos si lo conectamos al mismo tiempo

10. ¿Cuánta energía consume un computador y cuánto cuesta esa energía al mes? Si un computador está encendido y en uso 6 horas diarias. Para el desarrollo de este ejercicio tomaremos como referencia el valor del kilovatio hora de $372. Un computador de mesa consume alrededor de 250 vatios cada hora distribuidos en unos 180 vatios que consume la torre con un disco duro, un procesador, una memoria y una unidad de cd o dvd; y 70 vatios cada hora que consume el monitor CTR (o sea de los viejos grandes), no vamos a tener en cuenta aquí los parlantes (porque el consumo de los parlantes depende de la potencia de ellos y a qué volumen sueles escuchar la música), ni tampoco tendremos en cuenta la impresora ni algún otro dispositivo externo.

Horas al dia =6h

1kilovatio = $372

250vatios consume en una hora entonces multiplicamos eso por las 6 horas

250vatios x 6h=1500vatios

Convertimos los vatios a kilovatios 1500/1000=1.5 kilovatios

1.5kilovatios * $372 = $ 558 al día

$558 * 30 = $16,740

El computador consume 1.5 kilovatios al día y el mes le cuesta $ 16,740

11. ¿Un electrodoméstico también consume energía cuando está apagado y no se desconecta? Los electrodomésticos gastan energía a si sea que estén apagados y conectados por que está en función su fuente de alimentación esto es lo que se conoce como stand by.

12. ¿Cuál es la carga que adquiere el vidrio frotado y cuál es la que adquiere el plástico? Para el vidrio positivamentePara el plástico negativamente

13. ¿Qué diferencia hay entre un aislante (dieléctrico) y un conductor eléctrico?

Dieléctrico es un material con capacidad de aislar el paso de la corriente eléctrica y es así como se habla del material dieléctrico con que se construyen los condensadores para evitar perder la carga eléctrica tan rapido y el conductor es aquel material que transmite fácilmente el flujo de corriente eléctrica

14. Si tengo un cuerpo de metal cargado y lo pongo en contacto con otro cuerpo metálico que se encuentra neutro. ¿Qué sucede? Ese cuerpo actúa como conductor y pasa la corriente entre los dos cuerpos siempre y cuando sigan en contacto

15. ¿Qué tengo que hacer para descargar un cuerpo que se encuentra cargado eléctricamente? Cuando se quiere descargar un cuerpo que está cargado eléctricamente se debe hacer contacto a tierra.

16. ¿Por qué al frotar un globo con un paño de lana, se carga? Al frotarlo el globo queda cargado negativamente ya que se han pasado los electrones del paño a este

17. ¿Los cuerpos cargados eléctricamente siempre se rechazan?

No siempre, se rechazan solo si están con a la misma polaridad, ósea positivo y positivo o negativo y negativo se repelen pero positivo y negativo se ataren.

18. Se tienen 2 cargas positivas Q1 = 2C y Q2 = 10C separadas una distancia de 10cm en el vacío.

a) Calcular la fuerza que actúa entre las cargas. b) Calcular la fuerza si se pone entre las cargas un material de constante

dieléctrica ξr = 10

c) Que ocurre si se duplica la distancia entre las carga ? d) Que fuerza es mayor, ¿la que actúa sobre Q1 o la que actúa sobre Q2 ?

a). Planteo la ley de Coulomb. La fuerza que aparece va a ser de repulsión porque las2 cargas son positivas

Reemplazo los valores en la ley de Coulomb. En el caso a) εr = 1 porque hay vacío.Entonces :

b) - Cuando pongo el material de constante dieléctrica εr = 10, la fuerza será F/εrEs decir F = 9 x 1011 N.c) – Si duplico la distancia entre las cargas la fuerza disminuye a la cuarta parte.( Hace la cuenta ). Esto pasa porque las fuerzas entre cargas varían con la inversaDel cuadrado de la distancia.d) – Las fuerzas sobre las dos cargas son iguales. Si la fuerza que la carga 1 ejerceSobre la carga 2 vale 9 x 1011 N, la fuerza que la carga 2 ejerce sobre la carga 1También valdrá 9 x 1011 N. Esto es por acción y reacción.