Circuitos Eléctricos en DC

Universidad de Costa Rica
Facultad de Ingeniería
Escuela de Ingeniería Eléctrica

Curso: Laboratorio de Electrotecnia(IE-0303)


Reporte del Experimento 1: Circuitos Eléctricos en Corriente Directa


Profesor:

Estudiantes:


Fecha de Entrega: 12 de Abril del 2013

Objetivo del Experimento 6 y 7
Calcular los voltajes y las corrientes de circuitos en serie y en paralelo, para lacomparación entre los resultados teóricos y los obtenidos en el laboratorio.
Objetivo del Experimento 7 y 8
Comparar los resultados prácticos y teóricos de la potencia disipada, para un circuito resistivo de corriente directa.
Marco Teórico
Circuitos Eléctricos
Un circuito eléctrico consta de simples alambres o algunas otras rutas conductoras que conectan elementos del circuito1. Otradefinición más descriptiva de un circuito eléctrico, indica que está compuesto normalmente por un conjunto de elementos activos que generan energía eléctrica(por ejemplo: baterías, que convierten la energía de tipo químico en eléctrica) y de elementos pasivos, que consumen dicha energía(por ejemplo: resistencias, que convierten la energía eléctrica en calor) conectados entre sí2. En la siguienteilustración, se observa un ejemplo de un circuito de corriente directa:
Ilustración : Circuito de Corriente Directa, con 2 resistencias

Los elementos de los circuitos pueden ser acomodados de las siguientes formas:
a) En serie: varios elementos están en serie cuando están todos en la misma rama, y por tanto, atravesados por la misma corriente2.
b) En paralelo: varios elementos están en paralelocuando la caída de potencial entre todos ellos es la misma2.



A continuación, se presenta una figura ilustrativa de los conceptos mencionados:
Ilustración : Elementos en Serie y en Paralelo

Para el análisis y resolución de circuitos se utilizan las siguientes leyes:
a) Ley de Ohm: para una diferencia de potencial dada, ∆V, la corriente, i, es inversamente proporcional a la resistencia, R1.Su ecuación es:
∆V=i*R (1)
En donde,
∆V es diferencia de potencia(V)
i es la corriente(A)
R es la resistencia(Ω)

También puede calcularse con la siguiente fórmula:
V= R*I (2)

En donde,
V es el Voltaje(V)
R es la resistencia(Ω)
I es la corriente(A)


Otra definición dice que la ley de Ohm relaciona el valor de la resistencia de un conductor con la intensidad de corriente quelo atraviesa y con la diferencia de potencial entre sus extremos2.
b) Ley de nodos: también es llamada como: la ley de la corriente de Kirchhoof. Proviene de la conservación de la carga y dice, esencialmente que la suma de las corrientes que llegan a un nodo es cero; es decir, que el total de corriente que entra, es igual al total de la corriente que sale del nodo2.
La suma de las corrientes queentran en un nodo debe ser igual a la suma de las corrientes que salen del mismo1. Su fórmula de cálculo es la siguiente:


(3)

En donde,
i es la corriente(A)
es la corriente total (A)

c) Ley de mallas: es conocida también como: la ley de voltaje de Kirchhoff. Esta ley dice que la suma de la diferencia de potencial alrededor de un bucle completo en un circuito debe ser cero1. Secalcula de la siguiente forma:


(5)
En donde,
V es la diferencia de potencial(V)

es el voltaje total(V)

Explicar Análisis de Mallas y Nodos
Para el análisis de mallas y nodos se utilizan las leyes de voltaje y corriente de Kirchhoff, descritas anteriormente. Se debe tener en cuenta que la diferencia de potencial entregado por la(s) fuente(s) en la malla debe ser igual a la diferenciadel mismo entregado por cada elemento en el circuito. Para aplicar estas leyes se debe tomar una dirección para el análisis a través de la o las mallas formadas en el circuito, una vez escogida esta dirección se debe mantener en cada malla. Se debe tener en cuenta entonces la polaridad de las fuentes para la correcta aplicación de la ley, si la corriente lleva dirección del sentido positivo al...