Tecnicas Industriales

TECNICAS INDUSTRIALES
ELECTRONICA Y AUTOMATIZACION

MODULO I
CIRCUITOS ELECTRICOS BASICOS

Tabla de contenido

1. Cargas 3
1.1. Cargas resistivas 3
1.2. Cargas capacitivas 6
1.3. Cargas inductivas 8
2. Ley de Ohm. 11
3. Equivalente de elementos eléctricos 16
3.1. Fuentes en serie 16
3.2. Resistencias en serie y paralelo 19
3.3. Bobinas en serie y en paralelo 21
3.4.Capacitores en serie y en paralelo 22
4. Leyes de Kirchhoff. 28
4.2. Solución de circuitos por mallas 28
4.3. Solución de circuitos por nodos 31
5. Fasores 37
5.1. Problemática 38
5.2. Reactancias Capacitivas 39
5.3. Reactancias Inductivas 40
5.4. Impedancias 41
5.4.1 Circuitos RC 42
5.4.2 Circuitos RL 42
5.4.3 Circuitos RCL 43
5. Filtros electricos pasivos de primerorden 48
5.1. Problemática 48
5.2. Filtro Pasa alto 51
5.3 Filtro pasa bajo. 52
5.4. Filtro pasa banda 53
5.4.1 Filtro rechazabanda 53
ANEXO 55

1. CARGAS

Cuando usamos electrodomésticos, maquinas u otro mecanismo energético de conversión, estamos refiriéndonos a las cargas. Estas pertenecen a uno de los 3 elementos esenciales en la electricidad, definiendo según su valor, lacantidad de corriente que pasara dentro de un circuito teniendo en cuenta su potencia de consumo. Según las necesidades las hay de tres tipos: de comportamiento inductivo, resistivo y capacitivo.

Figura 1. Representación de las cargas real y esquemática.

1.1 CARGAS RESISTIVAS

Este tipo de cargas se caracterizan primeramente por convertir la energía eléctrica en calor. Su función dentrode los circuitos, es la de mantener un determinado flujo de corriente acordes a los valores de voltaje de la fuente y de la temperatura presente. La unidad que determina el valor de la resistencia es conocida como el Ohmio (Ω) pero su dimensionamiento o tamaño esta relacionado con la potencia calórica disipada y esta dada en vatios (w)

Las resistencias están hechas de materiales queparcialmente permiten el paso de corriente una ves se haya cerrado el circuito, o dicho de otro modo, se oponen de manera calculada al paso de corriente. Este proceso involucra el calor ya que los electrones que circulan dentro de los conductores eléctricos, chocan aleatoriamente con los átomos y moléculas que pertenecen a las resistencias, haciéndolos vibrar y de esta manera desprender calor o inclusoluz, como en las estufas eléctricas.
Figura 2. Corriente vs Resistencia.

Sin embargo la relación que hay entre los valores resistivos y la corriente que puede circular a través de esta son inversamente proporcionales, es decir, si la resistencia tiene un gran valor, la cantidad de corriente que puede circular es relativamente baja; caso contrario sucede cuando la resistencia tiene valoresbajos ya que los electrones pueden circular en abundancia si no encuentran mucha oposición a su paso (ver figura 2).

Figura 3. Tamaños de resistencias según potencia nominal.

En la electrónica, las resistencias poseen ciertos tamaños que están relacionados con la cantidad máxima de potencia que pueden resistir sin sufrir daños (Figura 3). Dicha potencia es igual al cuadrado de lacorriente circulante multiplicada por el valor de la resistencia:

P=R×I2

Además del tamaño, el valor en Ohmios de las resistencias pueden ser claramente identificadas acordes a los códigos de colores que los fabricantes disponen, esto es por el diminuto tamaño de estas. Cada color representa un número, mientras cada posición representa un valor ponderado en unidad Ohmios salvo latolerancia, que determina de grado de precisión de la medida.

Figura 4. Significado de las posiciones de los códigos de colores.

| Color | Valor |
| | |
Magnitud | Negro | 0 |
| Café | 1 |
| Rojo | 2 |
| Naranja | 3 |
| Amarillo | 4 |
| Verde | 5 |
| Azul | 6 |
| Violeta | 7 |
| Gris | 8 |
| Blanco | 9 |
Tolerancia | Plata | 10% |
| Dorado | 5% |...