principios electricos

principios electricos:

Corriente eléctrica: flujo continuo de electrones (libres atraídos por un polo +)

2sentidos:

-Real (electrónico) de - a +

-técnico (convencional) en automoción + a -

El corriente genera calor, actividad química y acción magnética

Intensidadelectrones libres q pasan por una sección transversal de un conductor en un tiempo det. I=Q (en coloms)=Amperios 1C = 6,25·10(¿?) electrones

T

Resistencia eléctrica (Conductividad materiales) grado de dificultad en q se mueven los electrones en un material. Aislantes, conductores y semiconductores (Si,Ge)

Ro= resistividad del material Ὠ·mm2

M

R Ὠ

L = longitud(m)

S = Superficie/área (sección)

Ley Ohm


El V genera diferencia de potencia

Energia, Potencia y generación de calor










1 J = 0,24 cal

1000 cal = 1 kg cal
Ley Ohm generalizada

FEM fuerza electro motriz (fuerza en un circuito)





FEM y FCEM (contra)
Estudio circuito serie (2 o más receptores en serie)


Estudio circuito paralelo (la corriente se deriva por diferentes ramas)


Ley de KIRCHHOFF (método q permite resolver sistemáticamente circuitos eléctricos.

-1ª Leyde nudos

La suma algebraica de las corrientes q llegan al nudo es = a

la suma algebraica de las q salen del nudo. I1 + I2 = I3 +I4
-2ª Ley de las mallas

La suma algebrica de todas las fem (fuerza electro motriz) es igual a la suma algebraica de todas las caidas de tensión. Se resuelven por sistemas de ecuaciones y habrán tantas ecuaciones como nudos -1

∑ ἑ= ∑I·R

Malla conjunto de ramas q forman un camino cerrado
ἑ1- ἑ2+ ἑ3 = + I1·R1 - I2·R2 - I3·R3 + I4·R4

Dar un sentido a las mallas y a las intensidades (+Imismo sentido// -I diferente sentido)

Plantear ecuaciones de tensiones y intensidades

Sustituir las variables por valores

Resolver el sistema de ecuaciones

Componentes pasivos elementos q transmiten señales eléctricas o electronicas a los componentes activos y sirven de unión entre ellos.
-Resistencias:

Lineales
con valor fijo y variable con el calor
Variables

podemos variar su valor en función de un cursor
Termistores varían su valor único en función de la temperatura

-PTC Coeficiente + temperatura frio - resistencia // calor + resistencia



-NTC Coeficiente - temperatura frio + resistencia // calor - temperatura




Varistor resistencias que dependen de la tensión

(VDR)




Fotorresistenciasvarían con la luz(si baja la R la luz sube). Alarmas y interruptores

(LDR)






Bobinas

Cuando sube la I sube el campo magnético

Aplicaciones en relers, transformadores..
Condensador (acumular electricidad en carga)


Dielectro (parte del medio)

Capacidad: proporcional a la superficie de placas

A el aislante

Inversamente proporcional a la distancia entre placas
Relé interruptor magnético. (se utiliza para comandamentos)

Kilo = K	10(3)	3km = 3·10(3)m
Mili = m	10 (-3)	7mv = 7·10(-3)v
Micro	10(-6)	3mF= 3·10(-6) F

Elementos activos (elemento q permite el control y la amplificación de las señales eléctricas. Hay varios:

Diodoformado por materiales semiconductores (Ge,Si)

Permite el paso de corriente según la polaridad










LED FOTODIODO ZENER
Transistor se utiliza como interruptor y también como amplificador

2diodos=transistor



Ecuaciones que se tienen q cumplir:

Ie = Ib + Ic

+ - + - + -

E B C E B C

NPN PNP




Circuito real de aplicación de un transistor Circuito de aplicación Darlington




Tiristor interruptor eléctrico controlable. Secuencia PNPN. Varios diodos juntos




Código colores




Conductores tienen resistencia. Deja pasar electricidad

-Resistividad Rconductor(ohms)= ʃmaterial · Lmaterial(m)

Sección(mm2)

-Calor Qconductor= 0,24cal · I2 · R · T

-Relación del conductor con la temperatura.

El paso de corriente x un conductor genera calor y el calor genera aumento de la resistencia






-Densidad de corrienteDensidad de corriente entre la relación entre la intensidad y la sección. Y se mide en amperio/mm2


-Caída de tensión admisiblelo q pueden consumir los cables de los diferentes elementos (consumo)

-Calculo de la sección de un conductor


Fusibleselemento de protección del circuito q permite cortar la corriente al fundirse. Este se funde debido a un paso excesivo de corriente eléctrico






R = Ro L

S
I=V

R
Trabajo = T= V · q = V · I · T = I 2 · R · T

Joules Volts · quloms

q = I · T V=I·R

Potencia = P = T = V · I ·t = V · I

wats t t
Energía calorífica en J

Q = 0,24T = I2 · R ·T

Cal joules
ἑ=fem

ɤ =resistencia interna

R'=resistencia conductor

G=generador

I=intensidad

R=resistencia
ἑ = I · R + I · R' + I · r
VBorns = ἑ - IR'-I ɤ
Tensión de bornes
Lo q consume

Cdt-caida de tensión
Cdt generador
Vt = V1 + V2 + V3

Vt = It (R1+R2+R3)

Vt = It · Rt
Rt suma resistencias =∑R
P=V·I =I2 · R = V2

R

Pt= P1+P2+P3 = ∑P
Vt = It · Rt

It = I1 + I2 + I3

Vt = V1+V2+V3
Vt = V1 + V2 + V3

Rt R1 R2 R3
1 = 1 + 1 + 1

RT R1 R2 R3

SERIE = I

PARALEL = V

Trabajo = T= I 2 · R · T ¿?

P = V · I




se utilizan en resistencias calefactorios
protección de tensiones, extinción de chispas y estabilizadores de tensión
2. I1 = I2 + I3

Malla I ἑ1 = I1·R1 + I2·R2

Malla II- ἑ2 = I3·R3 - I2·R2
3. I1 = I2 + I3

10 = 2 I1 + 4 I2

-5 = 3 I3 - 4 I2
4.

10 = 2 (I2 + I3) + 4 I2 10 = 2 I2 + 2 I3 + 4 I2 6 I2 + 2 I3 : 2 = 5= 3 I2 + I3

-5 = 3 I3 - 4 I2 -5 = 3 I3 - 4 I2
5 = 3 I2 + I3 I3=5-3I2

-5 = 3 I3 - 4 I2 -5=3(5-3I2)-4I2 -5=15-9I2-4I2 -20= -13 I2 I2 = 20/13 = 1'538 A

I3=5-3·1'538= 0'386A // I1=0'386 + 1'538 = 1'92A



Q= C·V

Qcarga electrica

CCapacidad (fararios)

Vtensión (v)
En serie:

1 = ἑn 1 = 1 + 1 + 1

CT Cn C1 C2 C3

Paralelo:

Ct= ἑn Cn = C1+C2+C3

1
I = ἑn 1

CT Ƞ Cn

Ie = Ib + Ic

VCE = VCB + VBE

Rf= Ro (1+ alfa ·ΔT)
Todo en K o en C
Coeficiente T q depende del material
S = Л · D2

4
D = √4·S

Л
Sección= ʃ· L

R
Diámetro= K · 3√I2 I = Ir + factor seguridad

(mm) coeficiente 50%

Material



                              magnitudes electricas.
* Hay distintas magnitudes eléctricas, al igual que aparatos para medirlas:
Voltaje Voltímetro
Intensidad Amperímetro
Resistencia Ohmímetro
Además de esos aparatos existe un aparato especial para medir dichas magnitudes, el Polímetro.
A continuación explicaremos los tipos de magnitudes y sus características:
-Tensión o voltaje (V): también llamado diferencia de potencial, indica la diferencia de
energía (por unidad de carga) entre dos puntos del circuito. Esta magnitud es una medida de la fuerza que hay que comunicar a los electrones para que se pongan en movimiento a lo largo del circuito. Su unidad de medida es el voltio (v). Para proporcionar dicha energía normalmente se utiliza un pila o un alternador. Para medir el voltaje es necesario colocar el polímetro en paralelo con la bombilla

-Intensidad de corriente (I): es la cantidad de carga eléctrica (electrones) que circula por el circuito en la unidad de tiempo (segundos). Su unidad de medida es el Amperio (A). Para medirlo es necesario colocar el polímetro en serie junto a la bombilla.

-Resistencia (R): es la mayor o la menor dificultad que presenta un elemento al paso de la corriente eléctrica. Su unidad de medida es el Ohmio (Ω).

Ley de Ohm

La ley de Ohm dice que: "la intensidad de la corriente eléctrica que circula por un conductor eléctrico es directamente proporcional a la diferencia de potencial aplicada e inversamente proporcional a la resistencia del mismo".

En el Sistema internacional de unidades:

I = Intensidad en amperios (A) V = Diferencia de potencial en voltios (V) R = Resistencia en ohmios (Ω) LEY DE WATT Si a un determinado cuerpo le aplicamos una fuente de alimentación (es decir le aplicamos un Voltaje) se va a producir dentro del cuerpo una cierta corriente eléctrica. Dicha corriente será mayor o menor dependiendo de la resistencia del cuerpo. Este consumo de corriente hace que la fuente este entregando una cierta potencia eléctrica; o dicho de otra forma el cuerpo esta consumiendo determinada cantidad de potencia. Esta potencia se mide en Watt. Por ejemplo una lámpara eléctrica de 40 Watt consume 40 watt de potencia eléctrica. Para calcular la potencia se debe multiplicar el voltaje aplicado por la corriente que atraviesa al cuerpo. Es decir: POTENCIA = VOLTAJE x CORRIENTE que expresado en unidades da: WATT = VOLT x AMPER Ejemplos de la ley de watt La Ley de Watt se representa por la expresión: P = V . I Al combinarla con la Ley de Ohm se obtienen otras fórmulas que nos ayudan a resolver más casos. Ejemplo: Si I=V/R al sustituir el valor de la Corriente I, en la Ley de Watt resulta: P = V . I = V ( V / R ) = V2 / R Despejando V de la Ley de Ohm queda: V = I . R ; al sustituirlo en la Ley de Watt queda: P = V . I = ( I . R ) ( I ) = I2 R Entonces ya tenemos otras dos fórmulas para determinar la Potencia Eléctrica existente en un circuito. Ejemplos: Determinemos la Potencia Eléctrica existente en una plancha eléctrica que tiene una resistencia de 10 Ohms, y es alimentada por una fuente de voltaje de 220 Volts. P = V2 / R = 48400/10 = 4840 Watts. Una cocina eléctrica tiene una resistencia de 8 Ohms y pasa una corriente por él de 12 Amp. ¿Cuál es el valor de Voltaje que lo alimenta? V = ( I ) ( R ) = (8)(12) = 96 Voltios. Y también… P = I2 R = (144) (8) = 1,152 Watts. Determinar la Corriente y la resistencia eléctrica de una waflera de 1,200 Watts conectada a una fuente de 220 voltios P = V . I → I = P / V = 1200/220 = 5.45 Amperios