Sesion 1 Conceptos electricos 140225

ING. CAMILO SANABRIA

CONCEPTOS
ELECTRICOS
CAMILO ANDRES SANABRIA T.
DELBY CATALINA BELLO G.
INGENIERIA INDUSTRIAL
FUNDAMENTOS DE ELECTRONICA Y CONTROL

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ING. CAMILO SANABRIA

REFLEXIÓN

2

ING. CAMILO SANABRIA

3

¿QUE ES LA ELECTRICIDAD?

ING. CAMILO SANABRIA

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ELECTRICIDAD
La electricidad es el fenómeno físico que proviene de la
existencia e interacción de cargas eléctricas.

Fuente:http://gavetasdemiescritorio.blogspot.com/2011/12/la-electricidad-un-contaminante.html

ING. CAMILO SANABRIA

¿QUE ES UN CIRCUITO
ELÉCTRICO?

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ING. CAMILO SANABRIA

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CIRCUITO ELÉCTRICO
Un circuito eléctrico o una red eléctrica es una
interconexión de elementos eléctricos unidos entre sí en
una trayectoria cerrada de forma que pueda fluir
continuamente una corriente eléctrica.

Fuente:http://electricidad-viatger.blogspot.com/2008/05/circuito-elctrico-i-parte.html

ING. CAMILO SANABRIA

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¿QUE SIGNIFICA CORRIENTE
ELÉCTRICA?

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CARGA Y CORRIENTE
Carga es la cantidad de electricidad responsables de los
fenómenos eléctricos.

Carga de un electrón: 1.602 x1019 C
-1 Coulomb (C):
6.24 x1018 electrones
La corriente es la tasa de flujo de la carga eléctrica por unpunto dado

dq
i
dt

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CORRIENTE DIRECTA
i

I

t (seg)

Una corriente directa, cd, es una corriente de magnitud
constante.

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CORRIENTE VARIABLE

Fuente:
Fuente: http://electricidad-viatger.blogspot.com/2008/05/circuito-elctrico-i-parte.html

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ING. CAMILO SANABRIA

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RELACION ENTRE CARGA Y CORRIENTE
Relaciones para corriente variable

dq
i
dt
t

q  id

t

q   id  q (0)
0

Relaciones para corriente constante

Q
I
t
Q  It

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EJEMPLO 1
La carga total q(t) en coulombs que ha entrado a la
terminal de un elemento es:

0
t0

q(t )  2t
0  t  2
3  e 2(t  2) t  2

Obtenga la corriente i(t) y trace su gráfica.

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EJEMPLO 1
SOLUCIÓN
4,5
4

CARGA (COULOMBS)

3,5

3

0
t0
q(t )  2t
0  t  2
3  e2(t 2) t  2


2,5
2
1,5

1
0,5
0
0

1

2

3

TIEMPO (SEGUNDOS)

4

5

ING. CAMILO SANABRIA

14

EJEMPLO 1
SOLUCIÓN
3
2,5
2
CORRIENTE (AMPERIOS)

1,5
1
0,5
0
-0,5

0

1

2

3

-1
-1,5
-2
-2,5

TIEMPO (SEGUNDOS)

4

5

0
t0

i(t )  2
0  t  2
2e2(t 2) t  2


ING. CAMILO SANABRIA

¿QUE ES VOLTAJE?

15

16

ING. CAMILO SANABRIA

VOLTAJE
El voltaje através de un elemento es el trabajo necesario
(energía necesaria) para mover una carga eléctrica unitaria
y positiva de la terminal + hasta la terminal -. La unidad de
voltaje es el volt, V

+
a

vab

-

b

ING. CAMILO SANABRIA

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POTENCIA
La potencia mide la rapidez de transformación de la
energía.

p  v *i
dw
p
dt
Por tanto

dw
p dt dw
v 

dq dq
i
dt

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ENERGÍALa potencia es la cantidad de energía entregada o
absorbida en cierto tiempo.

La energía es la capacidad de realizar un trabajo.

dw  pdt
t

w   pd


Si el elemento solo recibe potencia para t mayor que cero:
t

w   pd
0

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POTENCIA
Potencia absorbida por un
elemento

+

vab

a

-

Potencia entregada por un
elemento
vab
b

a

+

i

-

b

i

Cuando las direccionesde referencia
de v e i se apegan a la convección
pasiva,

Cuando las direcciones de referencia
de v e i no se apegan a la convección
pasiva,

p=v*i

p=v*i

es la potencia absorbida por el
elemento.

es la potencia suministrada por el
elemento.

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EJEMPLO 2
Se suministra una corriente de i = 10 A a un elemento
durante 5 segundos. Calcule la energía necesaria para
mantenerun voltaje de 10 volts.

ING. CAMILO SANABRIA

EJEMPLO 2
SOLUCIÓN

Q  I *t
Q  q  (10 A)(5s )  50C
w
V
q

w  V * q

w  (10V )(50C )  500J

21

ING. CAMILO SANABRIA

22

EJEMPLO 3
Determine la potencia y la energía suministrada durante
los primeros 10 segundos de un elemento que cumple con
convección pasiva cuando el voltaje y la corriente tiene la
siguiente forma

v  50e...