Circuitos Eléctricos V1

UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE MÉXICO
CAMPUS ATIZAPÁN

APUNTES PARA EL CURSO DE ANÁLISIS DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS

PRESENTA

M. en C. BALDOMERO GUEVARA CORTÉS
. SEPTIEMBRE DE 2011.

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APUNTES PARA LA MATERIA DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS
1. ELEMENTOS BÁSICOS Y VARIABLES DE LOS CIRCUITOS ELÉCTRICOS

1.1 Definición de un circuito eléctrico.
Un diagrama de circuito eléctrico ored eléctrica, se construye a partir de combinaciones en serie y paralelo de elementos de dos terminales que representan un dispositivo eléctrico. El análisis del diagrama del circuito predice el comportamiento del dispositivo real. La parte fundamental es el elemento de dos terminales, que en forma general se muestra en la figura 1.1 con una sola función o dispositivo contenido dentro del símboloy con dos terminales de conducción perfecta.

Figura 1.1 Elemento de dos terminales

Los elementos activos son fuentes de tensión y corriente, capaces de suministrar energía a la red eléctrica. Las resistencias, inductores y capacitores son elementos pasivos pues absorben o almacenan la energía procedente de las fuentes.

1.2 Corriente eléctrica
Cuando se aplica una diferencia de potencialen los extremos de un material conductor, se origina un campo eléctrico en su interior que “arranca” los electrones de valencia (cargas negativas) de los átomos del material y los desplaza disminuyendo su energía potencial. Este flujo de electrones es lo que se conoce como corriente eléctrica. Por convenio se define el sentido de la corriente como el contrario al del movimiento de estoselectrones, es decir, la corriente tendrá el mismo sentido del campo eléctrico que origina la corriente. 1.2.1 CARGA En general, damos el nombre de carga a todo cuerpo que está electrizado y que, por lo tanto, es capaz de interaccionar eléctricamente. Se representa por la letra q y en el SI se mide en Coulomb (C). En vista de que, desde el descubrimiento de la electricidad, se observaron dos posiblescomportamientos eléctricos (atracción o repulsión), se fijaron dos tipos de cargas: la positiva (que se definió como la que adquiría el vidrio tras el frotamiento) y la negativa (la que adquiría el ámbar). Cargas del mismo signo experimentan una fuerza de repulsión y cargas de signo contrario una fuerza de atracción. El signo de las cargas es, por lo tanto, un modo de expresar el sentido de las fuerzasentre éstas. M. en C. Baldomero Guevara Cortés 2 Variables fundamentales

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ENERGÍA En un sentido amplio es la capacidad para realizar un trabajo. Se representa con la letra w y en el SI se mide en Joule (J). INTENSIDAD DE CORRIENTE Comúnmente llamada corriente, se representa con la letra, i. Es la cantidad de carga que pasa por un punto dado en un instante de tiempo.Analíticamente:

Unidades: Amper (A) = Coulomb (C) / segundo (s) TENSIÓN También llamada diferencia de potencial, se representa por la letra v y refleja la variación de energía que experimentaría una unidad de carga al moverse entre dos puntos de un circuito (ver figura 1.2). vAB A vAB = vAO -vBO
Figura 1.2 Nomenclatura para la tensión entre dos puntos

B

Unidades: Volt (V) = Joule (J) /Coulomb (C)POTENCIA Se representa con la letra p y se define como la variación de la energía por unidad de tiempo. Es, por lo tanto, una medida cuantitativa de lo rápido que se gana o pierde (cede) energía. Analíticamente:

Unidades: Watt (W) = Joule (J) /segundo (s). En electricidad resulta útil relacionarla con la intensidad y con la tensión:

1.3 Dispositivos circuitales. Característica i-v.
Son loselementos cuya interconexión da lugar a los circuitos eléctricos. El comportamiento eléctrico de un dispositivo de dos terminales viene definido por su característica i-v, es decir, por la relación que existe en todo momento entre la tensión que hay en sus bornes y la corriente que lo atraviesa. M. en C. Baldomero Guevara Cortés 3

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1.3.1 Dispositivos pasivos: resistencia,...