Electricidad y electronica industrial

INSTITUTO TECNOLOGICO DE TOLUCA

DEPARTAMENTO DE INGENIERIA INDUSTRIAL

ELECTRICIDAD Y ELECTRONICA
INDUSTRIAL

TRABAJO FINAL

Metepec, México Junio 2009

Ley de Ohm

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Circuito mostrando la Ley de Ohm: Una fuente eléctrica con una diferencia de potencial V, produce una corriente eléctrica I cuando pasa a través de la resistencia R
La Ley de Ohm establece que "La intensidad dela corriente eléctrica que circula por un conductor es directamente proporcional a la diferencia de potencial aplicada e inversamente proporcional a la resistencia del mismo", se puede expresar matemáticamente en la siguiente ecuación:
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donde, empleando unidades del Sistema internacional, tenemos que:
• I = Intensidad en amperios (A)
• V = Diferencia de potencial en voltios(V)
• R = Resistencia en ohmios (Ω).

Leyes de Kirchoff

La ley de Ohm se aplica a cualquier parte del circuito tanto como al circuito completo. Puesto que la corriente es la misma en las tres resistencias de la figura 1, la tensión total se divide entre ellas.
La tensión que aparece a través de cada resistencia (la caída de tensión) puede obtenerse de la ley de Ohm.
Ejemplo: Si latensión a través de Rl la llamamos El, a través de R2, E2, y a través de R3, E3, entonces
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figura1
El = IxRI = 0,00758 X 5000 = 37,9 V
E2 = IxR2 = 0,00758 X 20.000 = 151,5 V
E3 = IxR3 = 0,00758 X 8000 = 60,6 V
1a. Ley de Kirchhoff : Ley de las corrientes o de los nodos

- En un nodo, la suma de las corrientes entrantes es igual a la suma de las corrientes salientes.
- Es decir, en unnodo no se acumula carga.
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La primera ley de Kirchhoff describe con precisión la situación del circuito: La suma de las tensiones en un bucle de corriente cerrado es cero. Las resistencias son sumideros de potencia, mientras que la batería es una fuente de potencia, por lo que la convención de signos descrita anteriormente hace que las caídas de potencial a través de las resistencias seande signo opuesto a la tensión de la batería. La suma de todas las tensiones da cero. En el caso sencillo de una única fuente de tensión, una sencilla operación algebraica indica que la suma de las caídas de tensión individuales debe ser igual a la tensión aplicada.
E= El + E2 + E3
E= 37,9 + 151,5 + 60,6
E= 250 V
En problemas como éste, cuando la corriente es suficientemente pequeña para serexpresada en miliamperios, se puede ahorrar cantidad de tiempo y problemas expresando la resistencia en kilohms mejor que en ohms. Cuando se sustituye directamente la resistencia en kilohms en la ley de Ohm, la corriente será en miliamperios si la FEM está en voltios.

Resistencias en paralelo

En un circuito con resistencias en paralelo, la resistencia total es menor que la menor de lasresistencias presentes. Esto se debe a que la corriente total es siempre mayor que la corriente en cualquier resistencia individual. La fórmula para obtener la resistencia total de resistencias en paralelo es
R=1 / (1/R1)+(1/R2)+(1/R3)+...
donde los puntos suspensivos indican que cualquier número de resistencias pueden ser combinadas por el mismo método.
En el caso de dos resistencias en paralelo (uncaso muy común), la fórmula se convierte en
R= R1xR2 / R1+R2
Ejemplo: Si una resistencia de 500 O está en paralelo con una de 1200 O, la resistencia total es:
R = 500x1200/500+1200=600000 / 1700 =353

Segunda ley de Kirchhoff

Segunda Ley de Kirchhoff, también llamada ley de las mallas: La suma de caídas de tensión en un tramo que está entre dos nudos es igual a la suma de caídas de tensiónde cualquier otro tramo que se establezca entre dichos nudos.
Un enunciado alternativo es:
En toda malla la suma algebraica de las diferencias de potencial eléctrico debe ser 0 (cero).
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Hay otra solución para el problema. Suponga que las tres resistencias del ejemplo anterior se conectan en paralelo como se muestra en la figura 2.
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figura2
La misma FEM, 250 V, se...