circuitos

CIRCUITOS ELECTRICOS

Joaquín Medín Molina
FISICA GENERAL 2

CONCEPTO DE CIRCUITO ELECTRICO
SISTEMA FORMADO POR ELEMENTOS ACTIVOS(GENERADORES DE ENERGIA ELECTRICA) Y
ELEMENTOS PASIVOS (RESISTORES, INTERRUPTORES,CAPACITORES,INDUCTORES)
CONECTADOS ENTRE SI PARA REALIZAR FUNCION UTIL.

HAY CONEXION SI PUEDE HABER
UN FLUJO DE CARGA ELECTRICA
ENTRE ELEMENTOS
SI HAY UN FLUJO CIRCULAR DECARGA
SE DICE QUE EL CIRCUITO ES CERRADO
SI EL FLUJO ES INTERRUMPIDO SE DICE
QUE EL CIRCUITO ESTA ABIERTO

EN CADA ELEMENTO DE UN CIRCUITO ACTIVO SE EFECTUA UNA
CONVERSION DE ENERGIA A UN RITMO IGUAL A LA CAIDA EN
POTENCIAL POR LA CORRIENTE.

ANALIZAR UN CIRCUITO ES EL PROCESO DE HALLAR LAS CAIDAS EN
POTENCIAL , LAS CORRIENTES Y LAS POTENCIAS EN CADA ELEMENTO DEL
CIRCUITO Y EN ELCIRCUITO COMO UN TODO.

UN OBJETIVO CENTRAL DEL ANALISIS DE CIRCUITOS
TRANSFORMAR:
CIRCUITO COMPLEJO

CIRCUITO BASICO
R
equivalente

I
E
I
E

E
resistencia equivalente ≡ R ≡
I
I
conductancia equivalente ≡ G ≡
E
El resistor equivalente es el resistor que sustituye a todos los resistores del circuito complejo
porque extrae la misma corriente y la misma potencia de la fuente deenergía eléctrica.

CIRCUITO EN SERIE
LOS ELEMENTOS CONECTADOS SOLO COMPARTEN ENTRE SI UN TERMINAL

1
=
G1

1
=
G2

I= I 1 = I2
V1

V2

I1

I2

V= V1 +V2

V V1 + V 2 V1 V 2
resistencia equivalente ≡ R ≡ =
=
+
= R1 + R2
I
I
I1 I 2
I
1
conductancia equivalente ≡ G ≡ =
1
1
V
+
G1 G2

CIRCUITO EN PARALELO
LOS ELEMENTOS CONECTADOS COMPARTEN ENTRE SI SUS DOSTERMINALES

V
1
=
G1

1
=
G2

V = V1 = V2 = V3

I = I1 + I 2

V
V
1
1
resistencia equivalente ≡ R ≡ =
=
=
1
1
I I 1 + I 2 I1 + I 2
+
V V
R1 R2

I
conductancia equivalente ≡ G ≡ = G1 + G2
V

CIRCUITO ELECTRICO DOMESTICO: CIRCUITO EN PARALELO DE V=120V

I
120V
= 0.83 A
144Ω
120V
I2 =
= 1.7 A
70Ω
120V
I3 =
= 0.4 A
300Ω
I1 =

P = 120 * I1 = 100W
1
P2 = 120*1.7 = 204W
P3 = 120 * 0.4 = 48W

I1
144Ω

I3

I2
70Ω

300Ω

Requivalente

1
=
= 41Ω
1
1
1
+ +
300 70 144

I=

V
Requivalente

120V
=
= 2.93 A = I1 + I 2 + I 3
41Ω

RESISTENCIA DEL CUERPO HUMANO Y CORRIENTE EN CHOQUE ELECTRICO
R=RESISTENCIA TOTAL= R de contacto+R del cuerpo+R de salida a tierra

Supondremos que R salida a Tierra=0

Rcontacto =

1

σ pielespesor piel(e)
area de contacto(A)
σ piel sec a = .02(Ωm) −1
e = 1mm = 0.001m
A = 1cm 2 = 10 − 4 m 2

σ int erior cuerpo = 0.5(Ωm) −1

Recordar que el umbral de corriente para efectos
Adversos es 1mA , para daño serio es50mA y para
Producir fibrilación en tejido cardiaco es 100mA

PROBLEMA
Hallar la corriente que sufre la persona al tocar
con su dedo un alambre vivo de 110 V(220V)
en dos casos diferentes : con un solo pie en
contacto con la Tierra , con los dos pies en
contacto con la Tierra.
Determinar los posibles efectos de la corriente
en cada caso

PROBLEMA DE BRILLANTEZ COMPARATIVA DE BOMBILLAS

¿Qué bombilla brilla mas si suponemos que R 1 es mayor que R 2 ?

2

V
brillo ∝ Potencia = V * I = I R =
R
2

ANALISIS GLOBAL DE UN CIRCUITO DERESISTORES
R4

R1

Consiste en hallar la resistencia equivalente , la corriente total y la
potencia total disipada en el circuito

R3
R1 Y R2 ESTAN EN SERIE, POR TANTO LA RESISTENCIA
EQUIVALENTE DE AMBOSES :R12 = R1+R2 = 220 +250 = 470 ohmios

R2

R4
R3

R12

R3 ESTA EN PARALELO CON R1 Y R2 POR TANTO LA
RESISTENCIA EQUIVALENTE DE LOS TRES ES:

R123 =

R4

1
1
1
+
R3 R12

=1
1
1
+
180 470

= 130Ω

R4 ESTA EN SERIE CON R123, POR TANTO LA RESISTENCIA
EQUIVALENTE DE LOS CUATRO RESISTORES :
R1234 = R4+R123 = 110+130=240 ohmios

R123

R1234

voltaje total 24V
=
= 0.10 A
I = corriente total =
R1234
240Ω
POTENCIA TOTAL = V*I = 24V * 0.10A = 2.4W

ANALISIS PARTICULARIZADO DE UN CIRCUITO ELECTRICO
CONSISTE EN HALLAR LAS CORRIENTES Y LAS CAIDAS...