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INTRODUCCIÓN AL ANÁLISIS DE CIRCUITOS Definiciones y leyes básicas

En este capítulo se ilustraran las leyes básicas y definiciones necesarias para el análisis de circuitos.






















ÁREA DE CIRCUITOS


ASIGNATURA:

Teoría de circuitos I y laboratorio


TEMA DE CLASE:

Introducción al análisis de circuitos: Definiciones y leyes básicas


1.1. CONOCIMIENTOS PREVIOS

1. Álgebralineal
2. Fundamentos de física eléctrica


1.2. PREGUNTAS PROBLEMICAS

1. Qué es y para sirve el análisis de circuitos?
2. Qué es el sistema internacional de unidades?
3. Qué es carga?
4. Qué es corriente?
5. Qué es voltaje?
6. Qué es resistencia?
7. Qué es conductancia?
8. Qué es energía?
9. Qué es potencia?
10. Qué es y para qué sirve la ley de Ohm?
11. Qué son y para qué sirven las leyes deKIRCHHOFF?
12. Qué es fuente ideal de voltaje?
13. Qué es una fuente ideal de corriente?
14. Qué es una fuente real de voltaje?
15. Qué es una fuente real de corriente?
16. Cuál es el equivalente de las resistencias en serie y en paralelo?


1.3. COMPETENCIAS

1. Apropiarse de los conceptos básicos de corriente, voltaje, energía y potencia.
2. Identificar correctamente algunos elementos básicos decircuitos.
3. Saber enunciar correctamente las leyes básicas de los circuitos eléctricos como son: Ley de Ohm y Leyes de KIRCHHOFF.
4. Aplicar correctamente las leyes básicas de los circuitos eléctricos.


1.4. METODOLOGÍA

Clase magistral donde se exponen los conceptos básicos y por medio de ejemplos se induce al estudiante para que adopte posiciones frente al tema y los defienda.
En el laboratoriose procederá a hacer las comprobaciones y simulaciones correspondientes.
Adicionalmente se realizará el Planteamiento y solución de problemas tipo.


1.5. EVALUACIÓN

Se evaluará el módulo por medio de ejercicios, taller práctico y prueba escrita.


1.6 . EL SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES.

En general, en el ámbito de la ciencia, cada vez que se observa un fenómeno se pretende extraer de esteuna información cuantitativa; la cual permitirá darle explicación al mismo y en varias ocasiones predecirlo. Para poder extraer la información es necesario realizar una medición, ésta es un mecanismo por el cual se le asigna un valor como resultado de la comparación entre la medición obtenida y otra de referencia denominada patrón.

1.6.1. Unidades Básicas.
El sistema internacional de unidades seinstauro dado a que se presentaban muchos inconvenientes y se requería un estándar, en primera instancia las unidades con el mismo nombre no eran las mismas de un sitio a otro y por otro lado algunas tenían divisiones que no eran decimales lo cual era un poco complicado para el cálculo.
A continuación se relacionan las 7 unidades básicas del sistema internacional de unidades.




CantidadNombre
Símbolo
Longitud
metro
m
Masa
kilogramo
kg
Tiempo
segundo
s
Corriente eléctrica
ampere
A
Temperatura termodinámica
kelvin
K
Cantidad de sustancia
mol
mol
Intensidad luminosa
candela
cd

Tabla 1.1. Unidades básicas del sistema internacional de unidades


A continuación se presentan las unidades derivadas de las 7 básicas.

Magnitud
Nombre
Símbolo
Expresión en unidades SI básicas
FrecuenciaHertz
Hz
1/s
Fuerza
Newton
N
m·kg/s2
Presión
Pascal
Pa
Kg/ m.s2
Energía, trabajo,
cantidad de calor
Joule
J
m2·kg/s2
Potencia
Watt
W
m2·kg/s3
carga eléctrica
Coulomb
C
s·A
Potencial eléctrico
fuerza electromotriz
Volt
V
m2·kg/s3·A
Resistencia eléctrica
Ohm

m2·kg/s3·A2
Capacidad eléctrica
Farad
F
s4·A2 /m2·kg
Flujo magnético
Weber
Wb
m2·kg/s2·A
Inducción magnética
Tesla
T
Kg/s2·A
Inductancia
Henry
Hm2·kg/ s2·A2

Tabla 1.2 Unidades derivadas

Cuando las señales son muy grandes o muy pequeñas se acostumbra a multiplicarlas por factores de potencias de 10, a continuación se presenta una tabla con esta información.

Factor
Prefijo
Símbolo
Factor
Prefijo
Símbolo
1024
yotta
Y
10-1
deci
d
1021
zeta
Z
10-2
centi
c
1018
exa
E
10-3
mili
m
1015
peta
P
10-6
micro
μ
1012
tera
T
10-9
nano
n
109
giga
G...