Unidad 1 Introducci N

 UNIDAD I Leyes de Kirchhoff en Corriente Directa y Alterna

OBJETIVO PARTICULAR
Comprender las leyes de Kirchhoff para resolver un circuito eléctrico, mediante la realización de prácticas de Laboratorio, examen exploratorio, exposición oral, trabajos escritos, tareas, participaciones individuales y grupales

1.1.- Operación del Amperímetro, Voltímetro, Óhmetro y Osciloscopio
1.2.- Ley de Ohm1.3.- Ley de Kirchhoff de voltaje
1.4.- Ley de Kirchhoff de corriente
1.5.- Fasores
1.5.1.- Números complejos
1.5.2.- Coordenadas polares

INTRODUCCIÓN
Definiciones Básicas de circuitos eléctricos
Análisis de circuitos.- Es un estudio matemático de alguna interconexión útil de dispositivos eléctricos simples, en la cual hay por lo menos una trayectoria cerrada para la corriente.

CircuitoEléctrico.- Es un arreglo de componentes eléctricos, en el cual existe por lo menos una trayectoria cerrada.

El Sistema Internacional de Unidades (SI). Es un sistema métrico adoptado por la conferencia general de pesas y medidas en 1960 y por el National Bureau of Standard en 1964. El SI es el más utilizado por todas las sociedades de ingeniería más importantes y es el lenguaje en el cual se encuentranescritos actualmente los libros texto. En la tabla 1.1 se relacionan las cuatro magnitudes básicas y sus unidades en el SI. Las otras tres unidades básicas que no se relacionan en la tabla son: Temperatura en grados kelvin (K), cantidad de sustancias en moles (mol) e intensidad luminosa en candelas (cd).

Tabla 1.1 Magnitudes Básicas y sus unidades en el SI
Magnitud
Símbolo
Unidad en SIAbreviatura
Longitud
L, l
metro
m
Masa
M, m
kilogramo
Kg.
Tiempo
T, t
Segundo
s
Intensidad de
Corriente
I, i
Amperio
A

Las magnitudes eléctricas y sus símbolos usados normalmente en el análisis de los circuitos eléctricos se relacionan en la tabla 1.2

Tabla 1.2 Magnitudes eléctricas y sus símbolos.
Magnitud
Símbolo
Unidad en SI
Abreviatura
Carga eléctrica
Q, q
culombio
C
Potencial eléctrico
V, v
voltio
VResistencia
R
ohmio

Conductancia
G
siemens
S
Inductancia
L
henrios
H
Capacitancia
C
Faradio
F
Frecuencia
F
Hertz
Hz
Fuerza
F, f
Newton
N
Energía, trabajo
W, w
Joule (julio)
J
Potencia
P, p
Vatios
W
Flujo Magnético

Weber
Wb
Densidad de flujo magnético
B
Tesla
T
El SI usa el sistema decimal para relacionar unidades mayores y menores que la unidad patrón y prefijos estándares para identificarvarias potencias de diez.

Tabla 1.3 Relación de unidades mayores y menores, así como prefijos.
Prefijo
Símbolo
Pot. de 10
Prefijo
Símbolo
Pot. de 10
atto
a
1x10-15
Deca
da
1x101
fento
f
1x10-15
Hecto
h
1x102
pico
p
1x10-12
Kilo
K
1x103
nano
n
1x10-9
Mega
M
1x106
micro

1x10-6
Giga
G
1x109
mili
m
1x10-3
Tera
T
1x1012
centi
c
1x10-2
Peta
P
1x1015
deci
d
1x10-1




Fuerza, Trabajo o Energía yPotencia.- De la expresión “fuerza igual a masa por aceleración” se define el Newton (N) como la fuerza que produce una aceleración de un metro por segundo cuadrado a una masa de un kilogramo. Así: 1N = 1kg m /s2 .

Se produce un trabajo cuando una fuerza provoca un desplazamiento. Un Joule de trabajo equivale a un newton-metro: 1J = 1 N m.
El trabajo y la energía tienen las mismas unidades, y semiden en Joule.

La potencia es el trabajo realizado en la unidad de tiempo o también es la variación de la energía por unidad de tiempo. La unidad de potencia es el vatio (W), que es igual a un joule por segundo (J/s): 1W = Joule/seg.

Carca Eléctrica.- La unidad fundamental de carga es llamada coulomb (C), en honor a Charles Coulomb, quien fue el primero en hacer medidas cuantitativascuidadosas de la fuerza entre dos cargas. La carga más pequeño que se conoce es la carga del electrón: 1 e- = -1.602x10-19 C. Donde 1 C = 6.24x1018 electrones (Coulomb negativo).
La simbología para designar la carga es: Q designar cargas constantes, es decir invariantes en el tiempo.
q o q(t) Para cargas que varían respecto al tiempo. También se le
conoce como “valor instantáneo de la...