Ejercicios y teoria de corriente continua
Páginas: 44 (10753 palabras)
Publicado: 10 de febrero de 2012
Unidad didáctica 3
Circuitos de corriente continua
¿Qué aprenderemos?
Cuáles son las leyes experimentales más importantes para analizar un circuito en corriente continua. Cómo resolver circuitos en corriente continua a partir de su simplificación mediante circuitos equivalentes. Cómo resolver circuitos en corriente continua aplicando las leyes de Ohm y de Kirchhoff. Cuáles son los teoremasfundamentales para circuitos eléctricos.
Unidad didáctica 3. Circuitos de corriente continua
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3.1. Leyes experimentales más importantes
Recuerda que la corriente continua o cc es aquella corriente unidireccional que mantiene constante su valor en el tiempo y que identificamos con el tipo de corriente producida, por ejemplo, por una pila, una batería o una dinamo.
En esta unidadvas a estudiar las distintas herramientas (leyes y teoremas) necesarias para determinar (analizar) las diferentes magnitudes que definen un circuito. Todas estas herramientas se van a explicar con circuitos de corriente continua por ser más fácil su aplicación. Una vez estés familiarizado con ellas, pasaremos a aplicarlas a circuitos de corriente alterna, en las UNIDADES DIDÁCTICAS 4 y 5. En esteapartado estudiaremos las leyes experimentales más importantes: la ley de Ohm y las leyes de Kirchhoff, para continuar después con la resolución de circuitos de diferente complejidad.
3.1.1. Ley de Ohm. Aplicación
Como ya vimos en la UNIDAD DIDÁCTICA 1, la ley de Ohm establece la dependencia que existe entre la intensidad, la tensión y la resistencia en corriente continua y se expresaba así: , oalternativamente como: o
Es muy importante que te detengas a pensar en qué estás aplicando la ley de Ohm antes de hacerlo, para que lo hagas correctamente.
La ley de Ohm es básica en el análisis de cualquier circuito eléctrico, puede aplicarse a un circuito completo o a cualquiera de sus partes, y se cumple para todos los componentes. Como las tres magnitudes están relacionadas entre sí,conocidos dos de estos valores, el tercero se determinará aplicando dicha ley. Así pues: Conociendo la tensión en los bornes y el valor de la resistencia, podremos determinar el valor de la corriente que circula. Conociendo la corriente que circula y el valor de la resistencia, podremos determinar el valor de la tensión en los bornes. Conociendo la tensión y la corriente, podremos determinar elvalor de la resistencia.
Ejemplo 3.1
Tenemos el componente de la figura siguiente, donde hemos denominado R1 a la resistencia, UR1 a la tensión en los bornes de la resistencia e IR1 a la corriente que circula por la misma. a) Determina la corriente que circula por la resistencia R1 si es de 100 Ω cuando aplicamos 10 V entre sus bornes. Solución
UR1 IRI R1
b) Determina la tensión en los bornesde la resistencia R1 de 100 Ω cuando circula por ella una corriente de 0,1 A. Fig. 3.1. Solución
c) Determina el valor de la resistencia R1 si al aplicarle una tensión de 10 V circula por ella una corriente de 0,1 A. Solución
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Unidad didáctica 3. Circuitos de corriente continua
3.1.2. Potencia en corriente continua
En este punto vamos a ampliar la definición de potencia eléctricarealizada en la UNIDAD DIDÁCTICA 1.
Potencia instantánea y potencia activa
Para que entiendas mejor las siguientes definiciones recuerda que indicamos con letras minúsculas las magnitudes (u, i, p) que varían con el tiempo y que utilizamos las mismas letras pero mayúsculas para indicar los valores medios de estas magnitudes. Potencia instantánea, p(t). En cualquier instante de tiempo, lapotencia entregada a cualquier componente es el producto del valor de la tensión en los bornes del componente por la corriente que lo atraviesa en ese mismo instante de tiempo. Se expresa matemáticamente así: p(t) = u(t) · i(t)
Potencia activa (P). Es aquélla capaz de producir un trabajo, calculada como el valor medio de la expresión de la potencia instantánea.
u, i p
En el caso de corriente...
Circuitos de corriente continua
¿Qué aprenderemos?
Cuáles son las leyes experimentales más importantes para analizar un circuito en corriente continua. Cómo resolver circuitos en corriente continua a partir de su simplificación mediante circuitos equivalentes. Cómo resolver circuitos en corriente continua aplicando las leyes de Ohm y de Kirchhoff. Cuáles son los teoremasfundamentales para circuitos eléctricos.
Unidad didáctica 3. Circuitos de corriente continua
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3.1. Leyes experimentales más importantes
Recuerda que la corriente continua o cc es aquella corriente unidireccional que mantiene constante su valor en el tiempo y que identificamos con el tipo de corriente producida, por ejemplo, por una pila, una batería o una dinamo.
En esta unidadvas a estudiar las distintas herramientas (leyes y teoremas) necesarias para determinar (analizar) las diferentes magnitudes que definen un circuito. Todas estas herramientas se van a explicar con circuitos de corriente continua por ser más fácil su aplicación. Una vez estés familiarizado con ellas, pasaremos a aplicarlas a circuitos de corriente alterna, en las UNIDADES DIDÁCTICAS 4 y 5. En esteapartado estudiaremos las leyes experimentales más importantes: la ley de Ohm y las leyes de Kirchhoff, para continuar después con la resolución de circuitos de diferente complejidad.
3.1.1. Ley de Ohm. Aplicación
Como ya vimos en la UNIDAD DIDÁCTICA 1, la ley de Ohm establece la dependencia que existe entre la intensidad, la tensión y la resistencia en corriente continua y se expresaba así: , oalternativamente como: o
Es muy importante que te detengas a pensar en qué estás aplicando la ley de Ohm antes de hacerlo, para que lo hagas correctamente.
La ley de Ohm es básica en el análisis de cualquier circuito eléctrico, puede aplicarse a un circuito completo o a cualquiera de sus partes, y se cumple para todos los componentes. Como las tres magnitudes están relacionadas entre sí,conocidos dos de estos valores, el tercero se determinará aplicando dicha ley. Así pues: Conociendo la tensión en los bornes y el valor de la resistencia, podremos determinar el valor de la corriente que circula. Conociendo la corriente que circula y el valor de la resistencia, podremos determinar el valor de la tensión en los bornes. Conociendo la tensión y la corriente, podremos determinar elvalor de la resistencia.
Ejemplo 3.1
Tenemos el componente de la figura siguiente, donde hemos denominado R1 a la resistencia, UR1 a la tensión en los bornes de la resistencia e IR1 a la corriente que circula por la misma. a) Determina la corriente que circula por la resistencia R1 si es de 100 Ω cuando aplicamos 10 V entre sus bornes. Solución
UR1 IRI R1
b) Determina la tensión en los bornesde la resistencia R1 de 100 Ω cuando circula por ella una corriente de 0,1 A. Fig. 3.1. Solución
c) Determina el valor de la resistencia R1 si al aplicarle una tensión de 10 V circula por ella una corriente de 0,1 A. Solución
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Unidad didáctica 3. Circuitos de corriente continua
3.1.2. Potencia en corriente continua
En este punto vamos a ampliar la definición de potencia eléctricarealizada en la UNIDAD DIDÁCTICA 1.
Potencia instantánea y potencia activa
Para que entiendas mejor las siguientes definiciones recuerda que indicamos con letras minúsculas las magnitudes (u, i, p) que varían con el tiempo y que utilizamos las mismas letras pero mayúsculas para indicar los valores medios de estas magnitudes. Potencia instantánea, p(t). En cualquier instante de tiempo, lapotencia entregada a cualquier componente es el producto del valor de la tensión en los bornes del componente por la corriente que lo atraviesa en ese mismo instante de tiempo. Se expresa matemáticamente así: p(t) = u(t) · i(t)
Potencia activa (P). Es aquélla capaz de producir un trabajo, calculada como el valor medio de la expresión de la potencia instantánea.
u, i p
En el caso de corriente...
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