electrotecnia basica

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


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


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


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


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?

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