Circuitos electricos
Páginas: 32 (7955 palabras)
Publicado: 25 de mayo de 2011
UNIDAD II
LEYES Y TEOREMAS
INTRODUCCIÓN
Desde inicios de la historia, el hombre ha explotado los fenómenos eléctricos que experimenta en su vida diaria. A medida que los científicos desarrollaron el conocimiento de la carga eléctrica, formularon las leyes de la electricidad tal como se conocen hoy en día. Estas leyes son la de Ohm, Kirchhoff y Watt.
La electricidad es un fenómenonatural controlado para el uso del género humano. Con este fenómeno se han desarrollado las comunicaciones, el alumbrado y los dispositivos de computación. Por tanto, podemos definir a la electricidad como un fenómeno físico que proviene de la existencia e interacción de cargas eléctricas.
Las características destacadas de la electricidad, cuando se compara con otras fuentes de potencia, sonsu movilidad y flexibilidad. La energía eléctrica puede transportarse hacia cualquier punto por medio de un par de alambres y dependiendo de las necesidades del usuario, convertirse en luz, calor o movimiento.
Lo anterior dio como resultado el desarrollo de circuitos eléctricos, que no son más que una interconexión de elementos eléctricos unidos entre sí en una trayectoria cerrada de formaque pueda fluir continuamente una corriente eléctrica (figura 2.1):
[pic]
Figura 2.1
Las variables básicas en un circuito eléctrico son la intensidad de corriente y tensión eléctrica (batería, fuente de alimentación, etc.). Juntas describen el flujo de carga a través de los elementos del circuito, entre ellos los resistores, lámparas, etc. A continuación, se describe un circuito eléctricobásico, donde se pueden apreciar las magnitudes eléctricas que contiene:
[pic]
Figura 2.2 Circuito eléctrico básico y su representación esquemática.
El resistor, con resistencia R, es un elemento comúnmente usado en la mayoría de los circuitos eléctricos.
En este capítulo se describe el análisis básico de los circuitos eléctricos, que constan principalmente de resistores, fuentes detensión y fuentes de corriente eléctrica. Se analizan las leyes básicas empleadas para dicho análisis, características de los circuitos serie y paralelo, así como la teoría de los divisores de tensión y corriente.
Finalmente, hay un tema adicional a esta unidad que es la simulación de circuitos electrónicos por computadora. La finalidad de este punto, es que el alumno pueda simular suscircuitos antes de llevarlos a la práctica y poder corroborar en ese momento sus resultados.
Efecto Joule
Se conoce como Efecto Joule al fenómeno por el cual si en un conductor circula corriente eléctrica, parte de la energía cinética de los electrones se transforma en calor debido a los choques que sufren con los átomos del material conductor por el que circulan, elevando la temperatura delmismo. El nombre es en honor a su descubridor el físico británico James Prescott Joule.
Causas del fenómeno
[pic]
Los sólidos tienen generalmente una estructura cristalina, ocupando los átomos o moléculas los vértices de las celdas unitarias, y a veces también el centro de la celda o de sus caras. Cuando el cristal es sometido a una diferencia de potencial, los electrones son impulsados por elcampo eléctrico a través del sólido debiendo en su recorrido atravesar la intrincada red de átomos que lo forma. En su camino, los electrones chocan con estos átomos perdiendo parte de su energía cinética, que es cedida en forma de calor.
Este efecto fue definido de la siguiente manera: "La cantidad de energía calorífica producida por una corriente eléctrica, depende directamente del cuadrado dela intensidad de la corriente, del tiempo que ésta circula por el conductor y de la resistencia que opone el mismo al paso de la corriente". Matemáticamente se expresa como
[pic]
Mediante la ley de Joule podemos determinar la cantidad de calor que es capaz de entregar una resistencia, esta cantidad de calor dependerá de la intensidad de corriente que por ella circule, del valor de la...
LEYES Y TEOREMAS
INTRODUCCIÓN
Desde inicios de la historia, el hombre ha explotado los fenómenos eléctricos que experimenta en su vida diaria. A medida que los científicos desarrollaron el conocimiento de la carga eléctrica, formularon las leyes de la electricidad tal como se conocen hoy en día. Estas leyes son la de Ohm, Kirchhoff y Watt.
La electricidad es un fenómenonatural controlado para el uso del género humano. Con este fenómeno se han desarrollado las comunicaciones, el alumbrado y los dispositivos de computación. Por tanto, podemos definir a la electricidad como un fenómeno físico que proviene de la existencia e interacción de cargas eléctricas.
Las características destacadas de la electricidad, cuando se compara con otras fuentes de potencia, sonsu movilidad y flexibilidad. La energía eléctrica puede transportarse hacia cualquier punto por medio de un par de alambres y dependiendo de las necesidades del usuario, convertirse en luz, calor o movimiento.
Lo anterior dio como resultado el desarrollo de circuitos eléctricos, que no son más que una interconexión de elementos eléctricos unidos entre sí en una trayectoria cerrada de formaque pueda fluir continuamente una corriente eléctrica (figura 2.1):
[pic]
Figura 2.1
Las variables básicas en un circuito eléctrico son la intensidad de corriente y tensión eléctrica (batería, fuente de alimentación, etc.). Juntas describen el flujo de carga a través de los elementos del circuito, entre ellos los resistores, lámparas, etc. A continuación, se describe un circuito eléctricobásico, donde se pueden apreciar las magnitudes eléctricas que contiene:
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Figura 2.2 Circuito eléctrico básico y su representación esquemática.
El resistor, con resistencia R, es un elemento comúnmente usado en la mayoría de los circuitos eléctricos.
En este capítulo se describe el análisis básico de los circuitos eléctricos, que constan principalmente de resistores, fuentes detensión y fuentes de corriente eléctrica. Se analizan las leyes básicas empleadas para dicho análisis, características de los circuitos serie y paralelo, así como la teoría de los divisores de tensión y corriente.
Finalmente, hay un tema adicional a esta unidad que es la simulación de circuitos electrónicos por computadora. La finalidad de este punto, es que el alumno pueda simular suscircuitos antes de llevarlos a la práctica y poder corroborar en ese momento sus resultados.
Efecto Joule
Se conoce como Efecto Joule al fenómeno por el cual si en un conductor circula corriente eléctrica, parte de la energía cinética de los electrones se transforma en calor debido a los choques que sufren con los átomos del material conductor por el que circulan, elevando la temperatura delmismo. El nombre es en honor a su descubridor el físico británico James Prescott Joule.
Causas del fenómeno
[pic]
Los sólidos tienen generalmente una estructura cristalina, ocupando los átomos o moléculas los vértices de las celdas unitarias, y a veces también el centro de la celda o de sus caras. Cuando el cristal es sometido a una diferencia de potencial, los electrones son impulsados por elcampo eléctrico a través del sólido debiendo en su recorrido atravesar la intrincada red de átomos que lo forma. En su camino, los electrones chocan con estos átomos perdiendo parte de su energía cinética, que es cedida en forma de calor.
Este efecto fue definido de la siguiente manera: "La cantidad de energía calorífica producida por una corriente eléctrica, depende directamente del cuadrado dela intensidad de la corriente, del tiempo que ésta circula por el conductor y de la resistencia que opone el mismo al paso de la corriente". Matemáticamente se expresa como
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Mediante la ley de Joule podemos determinar la cantidad de calor que es capaz de entregar una resistencia, esta cantidad de calor dependerá de la intensidad de corriente que por ella circule, del valor de la...
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