Apunte De Circuitos Electricos Cc

CIRCUITOS ELECTRICOS EN CORRIENTE CONTINUA

ELEMENTOS, LEYES Y MÉTODOS DE RESOLUCIÓN DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS

1.1

Sistema de unidades utilizados en la resolución de circuitos eléctricos

Las magnitudes y unidades que utilizaremos de acuerdo al Sistema Métrico Legal Argentino (SIMELA), serán las siguientes:

Magnitud u i p R G A t l

Nombre Tensión Corriente Potencia ResistenciaConductancia Energía Tiempo Longitud S J s m V A W

Unidad Volt Amper Vatio Ohm Siemens Joule Segundo Metro

1.2

Elementos básicos de un circuito eléctrico

Los elementos básicos de un circuito eléctrico son las fuentes, los receptores y los conductores de energía eléctrica, los cuales se indican en la figura 1.1.
Conductores eléctricos

Fuente de energía eléctrica

Receptor ó cargaFigura 1.1 elementos básicos de un circuito Los elementos básicos ideales, tienen 2 terminales, entre los cuales podemos tener una tensión que llamaremos “u” y la circulación de una corriente eléctrica “i”, según lo mostrado en la figura 1.2.
Ing. Julio Álvarez 07/11 1

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Adoptaremos un sentido de corriente indicándolo mediante una flecha, al quedenominaremos “positivo” por convención. Resuelto el circuito y si el resultado fuera contrario al asignado, el valor numérico de la corriente tendrá antepuesto un signo “menos”. i

+
u

1

-

2

Figura 1.2 Elemento de dos terminales Elementos activos Son aquellos que habitualmente aportan energía al sistema. Las fuentes de energía eléctrica (Pilas, acumuladores, generadores, etc.)convierten la energía mecánica, química, térmica ó radiante en energía eléctrica. Elementos pasivos Es todo elemento que sustrae energía del sistema, para convertirla irreversiblemente en otra forma de energía (Térmica en el Resistor “R”) ó bien para acumularla en sus campos conservativos asociados (Campo magnético en el Inductor “L”, ó campo eléctrico en el Capacitor “C”).

1.2.1 Excitación y respuestaLa excitación está compuesta por los elementos del circuito que aportan energía, es decir, las fuentes ó también lo pueden ser para lapsos cortos, las bobinas y los capacitores (debido a la energía acumulada en sus campos respectivos) 1.2.2 Ley de Ohm En muchos materiales conductores, como el cobre y el aluminio, la tensión que se establece entre sus terminales es directamente proporcional a lacorriente que circula a través del mismo. La expresión matemática que lo expresa es: u = R. i Donde “R” es la constante de proporcionalidad y la llamaremos “Resistencia” y su unidad es el Ohm [ ]. Este elemento dentro de ciertos límites, es considerado lineal ó sea que no cambia su valor con los distintos valores que puedan tomar la tensión ó la corriente. La representación gráfica de esta Ley es laque se muestra en la figura 1.3.

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2

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u

La tangente del ángulo es el valor de “R”

i Figura 1.3 Relación entre la tensión y la corriente en una resistencia A la inversa de la resistencia la llamaremos Conductancia “G”, siendo su unidad el Siemens [S].

u
i

R i
R u

1 i G

+

-

Figura 1.4 Definiciónde la polaridad en una resistencia En la resistencia la corriente siempre es entrante por el terminal positivo de la tensión, de acuerdo a lo indicado en la figura 1.4, lo que nos indica que siempre absorbe energía.

1.3

Fuentes de energía

1.3.1 Fuentes de energía ideales independientes Hay fuentes de tensión y fuentes de corriente ideales independientes, siendo su símbolo gráfico el quese indica en la figura 1.5.

e

Fuente de tensión ideal independiente

i

Fuente de corriente ideal independiente

Figura 1.5 Dipolos activos ideales En las mismas está indicado respectivamente, la polaridad y el sentido de circulación de la corriente. Característica externa de una fuente de tensión ideal independiente
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