Electricidad Industrial

Electrotecnia Industrial
Guillermo Fernández S. (Ph.D.)

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Agenda
❚ ❚ ❚ ❚ Conceptos básicos Sistema internacional de medidas SI Definiciones Elementos Eléctricos

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Conceptos Básicos

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Sistema Internacional
❚ En ingeniería, se necesita un Sistema Internacional de medidas para poder describir un fenómeno físico en cualquier parte del mundo.
Medida Longitud Masa Tiempo Temperatura Corriente Intensidad Luminosa Símbolo l m s t i I Unidad Metro kilogramo segundo kelvin ampere candela Abreviación m kg s K A cd

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Definiciones
❚ Para podertrabajar con circuitos es necesario tener en cuenta las siguientes unidades.
Medida Fuerza Energía Potencia Carga Voltaje Corriente Intensidad Campo Eléctrico Densidad del flujo magnético Flujo Magnético Símbolo f ω p q υ i E B φ Unidad newton joule watt coulomb volt ampere Volt/metro tesla weber Abreviación N J W C V A V/m T Wb Alternativa [kg-m/s2] [N-m] [J/s] [A-s] [W/A] [C/s] [N/C] [Wb/m2] [T-m2]9

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Definiciones
❚ Fuerza { F = m∙ a }
La fuerza de 1[N] es la requerida para causar el cambio de velocidad o aceleración de una masa de 1[Kg] a 1[m/s2].

❚ Energía { Ep = m∙ g∙ h; Ec = 1/2m∙ v2 }
Se produce la Energía Potencial de 1 Joule cuando un objeto requiere de una fuerza de 1[N] para ir contra la fuerza de gravedad y avanzar la altura de 1[m]. Por otrolado, se tiene una Energía Cinética de 1/2 Joule cuando una masa de 1[Kg] se mueve con una velocidad de 1[m/s].
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Definiciones
❚ Potencia
La potencia es la razón de realizar trabajo en la unidad de tiempo o por la cual la energía se transforma. La transformación de 1[J]de energía en 1[s] representa en promedio la potencia de 1[w]. En general, la potencia instantánea dedefine así: p = dE p = dE dt dt

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Definiciones
❚ Carga
La carga eléctrica es una cantidad de electricidad. Se dice que es conservativa cuando no se puede crear ni destruir. Y es cuantitativa porque la carga mínima vale 1 electrón (1.602 x 10-19 C) y es la menor cantidad de carga que puede existir. 1l coulomb puede ser definido como la carga que hay en 6.24x1018electrones o la carga que experimenta una fuerza de 1[N] en un campo eléctrico de 1[V/m] o también, como la carga transferida en 1 [s] por la corriente de 1[A].

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Definiciones
❚ Corriente
La corriente a través de un área A es definida por la carga eléctrica que pasa a través del área por unidad de tiempo. En general, las cargas pueden ser positivas o negativasmoviendose en ambas direcciones.La corriente es la razón neta de flujo de cargas positivas (corriente convencional).

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Definiciones
❚ Corriente
En el caso específico de que las cargas positivas se muevan a la derecha y las cargas negativas a la izquierda, el efecto neto de ambas acciones sólo se especifica por las cargas positivas hacia la derecha. Luego, la corrientehacia la derecha esta dada por la ecuación mostrada y se denomina corriente convencional:

= dq+ (convencional) = dq- (electrónica) ii= dq+ (convencional) = dq- (electrónica) dt dt dt dt
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Definiciones
❚ Voltaje
La capacidad de transferir energía de un flujo de carga eléctrica está determinado por la diferencia del potencial eléctrico o el voltaje a través del cualla carga mueve. La carga en movimiento de 1[C] recibe o entrega la energía de 1[J] cuando se le aplica el voltaje de 1[V], en general:

ν = dW ν = dW dq dq
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Definiciones
❚ Intensidad de Campo Eléctrico
La intensidad de campo eléctrico, es un vector que esta definido por la magnitud y dirección de la fuerza eléctrica F por unidad positiva de carga. La notación...