introducciÓn a las variables elÉctricas - circuitos elÉctricos y teorÍa de los circuitos

Profesor: M. en C. Janet Argüello García

INTRODUCCIÓN A LAS VARIABLES ELÉCTRICAS

24/01/2012 Profa. Janet Argüello García 2

Variables eléctricas – Tensión eléctrica.

La diferencia en la energía potencial por carga es lo que comúnmentese conoce como diferencia de potencial.En circuitos eléctricos, la diferencia de potencial o tensión es lafuerza propulsora que obliga a establecer una corriente eléctrica.

Fig. 1. Diferencia de potencial entre dos cargas eléctricas.

<<Tensión eléctrica: se definecomo la cantidad de energía otrabajo por unidad de carga>>


Variables eléctricas – Corriente eléctrica.

La diferencia de potencial o tensión eléctrica proporciona energía alos electrones, lo que les permite moverse a lo largo de una trayectoriacerrada o circuito. Este movimiento de electrones es la corrienteeléctrica.

<<Así, la corriente eléctrica sedefine como el desplazamientode electrones con respecto altiempo; es decir, la velocidaddel flujo de carga eléctricanegativa.>> Fig. 2. Generación de corriente eléctrica.


Variables eléctricas – Resistencia.

Cuando en un material existe corriente, los electrones libres semueven en éste y de vez en cuando chocan con átomos...

<<La propiedad de un material derestringir u oponerse al flujo deelectrones se llama resistencia (R).Su unidad es el Ohm (Ω).>>

Fig. 3. Resistencia en un material.

Una propiedad inherente a la resistencia se conoce con el nombre deconductancia (G). Esta propiedad es el recíproco de la resistencia; esdecir, una medida de la facilidad con que se establece la corriente enun material. Su unidad es el Siemens (S).


Variables eléctricas – Capacitancia.

En su estado neutro, figura 8(A),las dos placas de un capacitortienen el mismo número deelectrones libres.

Cuando el capacitor se conecta auna fuente de tensión, figura8(B), cada una de las placasadquiere una carga neta opuestade la misma magnitud.

<<La capacitancia es una medida de lacantidad de carga que un capacitor puedealmacenar entre sus placas por unidad detensión. Su unidad es el Farad (F).>>

Fig. 4. Capacitancia de un capacitor.


Variables eléctricas – Inductancia.

Un inductor es un dispositivo de dosterminales que consta de un alambreconductor embobinado.

Una corriente que fluye a través deldispositivo produce un flujo magnético Φel cual forma trayectorias que encierran lasbobinas construidas en el inductor.La inductancia en un inductor lineal esdirectamente proporcional a la corrienteque fluye por el dispositivo.

<<Así, la inductancia es la propiedad de uninductor de generar un flujo magnético entresus terminales. Su unidad es el Henry (H).>>

Fig. 5. Representación de la inductancia.


Diagrama eléctrico y apariencia - Fuentes.

Una fuente de tensiónproporciona energíaeléctrica o fuerzaelectromotriz (fem)capaz de establecer unflujo de electrones sobreun material.

Fig. 6. Apariencia física de una fuente de tensión.

Fig. 7. Diagrama eléctrico para fuentes de tensión independientes.

Fig. 8. Diagrama eléctrico para fuentes de corriente independientes.

Fig. 9. Diagrama eléctrico para fuentes de tensión y corriente

dependientes.


Diagrama eléctrico y apariencia - Resistor.

La aplicación principal de un resistor en un circuito es limitar lacorriente y dividir la tensión.

Resistores

Variables

LinealesNo

lineales

Fijos

Fig. 10. Clasificación de resistores.

Fig. 11. (A)Resistor fijo, (B)Potenciómetro, (C)Reóstato, (D)Potenciómetro conectado como

reóstato, (E)Fotorresistencia.

Fig. 12. Apariencia de los resistores.


Lectura del valor resistivo de un resistor.

Fig. 13. Código de colores para resistores de 4 bandas.

Fig. 14. Código de colores para resistores de 5 bandas.


Valores estándar de resistencia ypotencia nominal.

Múltiplo de: Ejemplo (Ω)

1 10 / 100 / 1000

1,2 12 / 120 / 1200

1,5 15 / 150 / 1500

1,8 18 / 180 / 1800

2,2 22 / 220 / 2200

2,7 27 / 270 / 2700

3,3 33 / 330 / 3300

3,9 39 / 390 / 3900

4,7 47 / 470 / 4700

5,6 56 / 560 / 5600

6,8 68 / 680 / 6800

8,2 82 / 820 / 8200

TABLA 1

Fig. 15. Variación de potencia nominal de un resistor.

24/01/2012 Teoría de los circuitos-Profra. Janet Argüello García 11

Diagrama eléctrico y apariencia - Capacitor.

Una de los efectos más evidentes de la presencia de un capacitordentro de un circuito de ‘ca’ es el cambio de fase de la señal de entradacon respecto a la señal de salida.

CapacitoresFijos

Cerámicos

Electrolíticos

Tantalio

PoliésterVariables

Fig. 16. Clasificación de capacitores.


Diagrama eléctrico y apariencia - Capacitor.

Fig. 17. Símbolo esquemático de: (A) Capacitor fijo, (B) Capacitor variable, (C) y (D) Capacitores con polaridad establecida, (E) Apariencia física.

( E )


Lectura de valores de un capacitor.

Fig. 18. Código de lectura de un capacitor cerámico.


Tablilla de montaje (protoboard).

Fig. 19. Conexión interna de una tablilla de montaje “protoboard”.


Medición de variables eléctricas.

Multímetro: voltmetro, ampermetro, ohmetro.

Fig. 20. Multímetro analógico y digital.


Medición de variables eléctricas.

Fig. 21. Medición de las diferentes variables eléctricas: (A)Tensión, (B)Corriente y (C, D, E)Resistencia.


El osciloscopio.

Es un instrumento de medición electrónico para la representacióngráfica de señales eléctricas que pueden variar en el tiempo.

Fig. 22. Carátula del osciloscopio en donde se observa la ubicación de sus controles.


El osciloscopio.

Fig. 23. Carátula del osciloscopio digital.


El osciloscopio.

Fig. 24. Ejemplo de grafica de una señal eléctrica en el osciloscopio.


El generador de señales.

Fig. 25. Carátula del generador de funciones en donde se observa la ubicación de sus controles.


Características de las señales.

Fig. 26. (A) Señal cuadrada, (B) Señal triangular, ( C) Señal diente de sierra, (D) Señal senoidal, (E) Angulo de desfasamiento, (F) Figura de Lissajous .

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