CIRCUITOS ELECTRICOS DE CORRIENTE CONTINUA (C.C.)

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CIRCUITOS ELECTRICOS DE CORRIENTE CONTINUA (C.C.)

CIRCUITO ELÉCTRICO: Es el conjunto de receptores y de fuentes de energía eléctrica conectados

mediante conductores por los que circula una corriente eléctrica.

ELEMENTOS ACTIVOS: Son capaces de introducir energía eléctrica en un circuito: pilas, acumuladores,

generadores,…a todos los efectos serán considerados como fuentes de tensión o de corriente eléctrica.

ELEMENTOS PASIVOS: Son los receptores de la energía eléctrica: resistencias, bobinas de inducción o

condensadores. Sus símbolos son:

1.-

ELEMENTOS PASIVOS.

RESISTENCIA:

Es la mayor o menor oposición que presenta un material a ser recorrido por una corriente

eléctrica. Donde ρ es la resistividad del material, L es la longitud y S es la sección que

atravesará la corriente eléctrica. En el caso del cobre es de 0,017.

En un circuito eléctrico se va a cumplir la ley de Ohm V= I ∙ R, donde se indica que la diferencia de

potencial o tensión en los extremos de una resistencia pura es proporcional al valor de dicha resistencia y a

la corriente o intensidad que la atraviesa.

En el sistema internacional se mide en Ώ ohmios siendo

A

v

1

1

1

.

En el mercado existen muchos tipos de resistencias:

Resistencias de carbón (se utilizan en electrónica), cerámicas (soportan una elevada potencia), de hilo

bobinado, líquidas, Variables con un contacto móvil (potenciómetros), varistores (electrónicas que varian su

valor en función de la tensión que se aplica en sus extremos), fotorresistencias (LDR que varian con la luz

que incide sobre ellas), termistores que varian en función de la temperatura (son útiles en los sensores de

temperatura),…

En el caso de las resistencias de carbono utilizadas en los circuitos electrónicos, su valor ohmico suele

marcarse sobre ellas mediante un código de colores. Son resistencias que soportan muy poca potencia,

como máximo 1 ó 2 W (según los modelos), suficientes para los circuitos electrónicos habituales, que

trabajan con baja tensión.

INDUCTANCIA (L) BOBINA

Una bobina es un arrollamiento de hilo conductor que,

cuando circula por él una corriente eléctrica variable,

produce un campo magnético a su alrededor.

La bobina en uncircuito de corriente continua , en un

principio la bobina genera una fuerza electromotriz que

se opone al paso de la corriente eléctrica, hasta que

transcurrido cierto tiempo el efecto desaparece y se

comporta como una resistencia mínima, dejando pasar la intensidad casi libremente. De esta forma, una bobina

S

(2)

se opone al “cambios” en la intensidad. Cuando cerramos el interruptor, al principio toda la tensión de la pila

está en los extremos de la L y no pasa corriente, transcurrido un cierto tiempo, la tensión va reduciéndose y

aumentando la corriente, luego , al final se comportará como una resistencia muy pequeña que deja pasar la

corriente casi sin ofrecer resistencia.

CAPACITANCIA (C) CONDENSADOR

Un condensador está formado por dos superficies metálicas

conductoras llamadas armaduras que se encuentran

separadas por un aislante denominado dieléctrico.

Básicamente, un condensador puede almacenar energía

eléctrica, a esto lo llamamos Capacidad del condensador.

Un condensador en uncircuito de corriente continua , en un

principio deja pasar toda la corriente libremente, pero

conforme se va cargando y se acumulan las cargas eléctricas

en sus armaduras, va limitando el paso de electrones hasta

bloaquearlo. En este momento quedará cargado con la misma

tensión que la pila y no dejará pasar corriente alguna.

2.-

SIMBOLOGÍA

Losesquemas eléctricos son dibujos abreviados que nos permiten representar de forma clara y sencilla las conexiones existentes entre los diferentes elementos de un circuito eléctrico. En ellos podemos identificar cada elemento con su correspondiente símbolo eléctrico.

Símbolo Componente Símbolo Componente

PILA CONDUCTOR

LÁMPARA MOTOR

RESISTENCIA TIMBRE O ZUMBADOR

INTERRUPTOR PULSADOR

CONMUTADOR CONMUTADOR DOBLE

3.-

MAGNITUDES ELÉCTRICA BÁSICAS

Intensidad ( I )

La intensidad de corriente o corriente eléctrica se define como la cantidad de electrones que pasa por un

(3)

Voltaje (V)

El voltaje o tensión representa la diferencia de potencial existente entre dos puntos de un circuito eléctrico.

O sea ladiferencia de energía que existe entre dos puntos de un circuito eléctrico. Si, entre dos puntos de

un circuito hay diferencia de tensión, entre ellos se moverán los electrones y habrá corriente eléctrica. La

intensidad eléctrica que irá desde el punto de mayor tensión o energía al de menor.

El punto A del circuito está conectado al polo positivo (+) de la pila. Por esta

razón tendrá mayor tensión o energía que el punto B, conectado al polo

negativo (-). Por esta razón, la corriente eléctrica irá en la dirección de mas a

menos tensión.

La tensión se mide en Voltios (v). Se mide con el voltímetro, que debe conectarse en paralelo.

1 2

Resistencia (R)

Se define la resistencia eléctrica como la mayor o menor oposición que presenta un material a ser

atravesado por los electrones. La unidad de media de la resistencia eléctrica es el ohmio (Ω), y su aparato

de medida el ohmímetro.

Ley de Ohm

Es la ley física que cumplen todos los circuitos eléctricos. Fue descubierta por el científico G.S. Ohm. Dice que:” La diferencia de potencial entre dos puntos de un circuito eléctrico es igual al producto de la intensidad que lo que recorre por la resistencia eléctrica medida entre dichos puntos”

R

I

V

V = voltaje o tensión eléctrica (se mide en voltios v; )

I = Intensidad eléctrica (se mide en A Amperios) ;

R = resistencia ( se mide en Ω ohmios)

B

A

I

V

4,5 v

(4)

4.-

CONEXIÓN DE LOS ELEMENTOS DE UN CIRCUITO.

CIRCUITO EN SERIE:

Cuando todos sus elementos se encuentran conectados uno a continuación del otro

CÁLCULO

Por todos los elementos del circuito pasa la misma intensidad eléctrica.

IT = I1 = I2

La tensión de la pila se reparte entre todos los elementos del circuito de modo que:

VT = V1 + V2

La resistencia total del circuito serie será :

RT = R1 + R2

La tensión de la pila se reparte entre todos los elementos del circuito de modo que:

EJEMPLO:

Calcula la resistencia total del circuito, la intensidad total ,

la intensidad que pasa por cada resistencia y la tensión

que hay en los extremos de cada resistencia.

RT = R1 + R2= 10 Ω + 15 Ω= 25 Ω

VT = IT + RT

10 v = IT + 25 Ω

A 0´4 25

10v T

I 

 

IT = I1 = I2

V1 = I1● R1 = 0´4 A ● 10 Ω =4 v

V2 = I2● R2 = 0´4 A ● 15 Ω =6 v

V

2

I

2

I

1

I

T

R

1

R

1

R

2

V

1

R1=10Ω V=10 v

R

2

V

2

I

2

I

1

I

T

R1=10Ω

V

1

R2=15Ω

R

T

= R

1

+ R

2

(5)

CIRCUITO EN PARALELO:

Cuando todos sus elementos se encuentran conectados uno a continuación del otro

CÁLCULO

La intensidad que sale de la pila, se reparte por cada uno de los elementos del circuito:

IT = I1 + I2

La tensión de la pila es la misma para cada uno de los elementos del circuito:

VT = V1 = V2

La resistencia total del circuito serie se calcula de aquí:

2

R

1

1

R

1

T

R

1

EJEMPLO:

Calcula la resistencia total del circuito, la intensidad total y la intensidad que pasa por cada resistencia.

2

R

1

1

R

1

T

R

1

150

25

150

15

10

15

1

10

1

T

R

1

6

25

150

T

R

VT = V1 = V2

A

v

T

R

T

V

66

´

1

6

10

T

I

A

v

R

T

V

1

10

10

1

1

I

A

v

R

T

V

66

´

0

15

10

2

2

I

V

T

= I

T

● R

T

V

T

I

1

I

T

R

1

R

2

I

2

V

T

V=10 v

I

1

I

T

(6)

5.-

ALGUNAS LEYES IMPORTANTES EN EL CÁLCULO DE CIRCUITOS DE C.C.

LEY DE THEVENIN

Cualquier circuito conectado por dos puntos A y B a una carga exterior

puede ser sustituido por una fuente de tensión VTH en serie con una

resistencia RTH.

La resistencia Thevenin RTHse calcula cortocircuitando las fuentes de

tensión y abriendo las de corriente (si las hay), entonces se calcula la

resistencia entre los puntos A y B, que será RTH.

La tensión Thevenin RTH es la tensión que calculamos entre los puntos

A y B del circuito.

TEOREMA DE SUPERPOSICIÓN

Dado un circuito con mas de un generador, la tensión o corriente en cualquier elemento del circuito será

igual a la suma algebraica de los efectos producidos por cada generador de forma aislada.

Se sustituyen todos los generadores por su resistencia interna salvo uno, se hacen los cálculos y se repite

con otro. Al finalizar se sumaran los resultados.

ECUACIONES DE KENNELLY

Son equivalentes para pasar de conexiones de resistencias en estrella a triángulo y a la inversa.

Suponemos que las resistencias en estrella son letras minúsculas y las del triángulo en mayúscula:

3 2

1

3 2 1

R

R

R

R

R

r

1

3 2 3 1 2 1 1

r

r

r

r

r

r

r

(7)

Figure

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Referencias

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