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Unidad
Elementos de circuitos
eléctricos
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2.1 CIRCUITO ELÉCTRICO
Mediante los conceptos de corriente y de tensión, ahora es posible ser más específicos en la definición de un elemento de circuito.
• Un circuito eléctrico es simplemente una interconexión de los elementos.
• El análisis de circuitos es el proceso de determinar las tensiones (o las corrientes) a través de los elementos del circuito.
• Hay dos tipos de elementos en los circuitos eléctricos:
a) Elementos activos: capaz de generar energía. Ej: generadores, las baterías y los amplificadores operacionales. Los elementos activos más importantes son las fuentes de tensión o de corriente,
b) Elementos pasivos: incapaz de generar energía.
2.2 ELEMENTOS EN CIRCUITOS
• Un elemento activo es capaz de generar energía.
• Los elementos activos más comunes incluyen a los generadores, las baterías y los amplificadores operacionales.
• Los elementos activos más importantes son las fuentes de tensión o de corriente, que generalmente suministran potencia al circuito conectado a ellas.
• Hay dos tipos de fuentes: independientes y dependientes.
2.2.1. ELEMENTOS ACTIVOS:
Una fuente independiente ideal es un elemento activo que suministra una tensión o corriente especificada y que es totalmente independiente de los demás elementos del circuito.
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2.2 ELEMENTOS EN CIRCUITOS
Una fuente dependiente ideal (o controlada) es un elemento activo en el que la magnitud de la fuente se controla por medio de otra tensión o corriente existente en algún otro lugar del sistema que se analiza.
Las fuentes dependientes suelen indicarse con símbolos en forma de diamante, como se muestra en la figura.
Puesto que el control de la fuente dependiente lo ejerce una tensión o corriente de otro elemento en el circuito, y dado que la fuente puede ser tensión o corriente, se concluye que existan cuatro posibles tipos de fuentes dependientes:
1. Fuente de corriente controlada por corriente (FCCC).
2. Fuente de corriente controlada por tensión (FCCT).
3. Fuente de tensión controlada por tensión (FTCT).
4. Fuente de tensión controlada por corriente (FTCC).
2.2.1. ELEMENTOS ACTIVOS:
2.2 ELEMENTOS EN CIRCUITOS
• Un elemento pasivo es incapaz de generar energía.
• Ejemplos de elementos pasivos son los resistores, los capacitores y los inductores.
• Hay dos tipos de fuentes: independientes y dependientes.
2.2.2. ELEMENTOS PASIVOS:
Una fuente independiente ideal es un elemento activo que suministra una tensión o corriente especificada y que es totalmente independiente de los demás elementos del circuito.
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2.3 LEY DE OHM
• Los materiales en general poseen el comportamiento característico de oponer resistencia al flujo de la carga eléctrica.
• Esta propiedad física, o capacidad para resistir a la corriente, se conoce como RESISTENCIA y se representa con el símbolo R.
• La resistencia de cualquier material con un área de sección transversal uniforme A depende de ésta y su longitud l, como se muestra en la figura.
• Se puede representar la resistencia (medida en el laboratorio), en forma matemática, como:
donde 𝝆 se llama resistividad del material, en ohm-metros.
2.3 LEY DE OHM
• Los buenos conductores, como el cobre y el aluminio, tienen baja resistividad, mientras que los aislantes, como la mica y el papel, tienen alta resistividad.
• En la tabla se presentan los valores de 𝝆 de algunos materiales comunes y se indica qué materiales se emplean como conductores, aislantes y semiconductores.
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2.3 LEY DE OHM
La ley de Ohm establece que la tensión v a lo largo de un resistor es directamente proporcional a la corriente i que fluye a través del resistor.
Se acredita a Georg Simon Ohm (1787-1854), físico alemán, el descubrimiento de la relación entre corriente y tensión en un resistor.
La resistencia R de un elemento denota su capacidad para resistirse al flujo de la corriente eléctrica; se mide en ohms ().
2.3 LEY DE OHM
• Para aplicar la ley de Ohm, se debe considerar la dirección de la corriente y la polaridad de la tensión.
• Esto implica que la corriente fluye de un potencial mayor a uno menor, a fin de que v = iR.
• Si la corriente fluye de un potencial menor a uno mayor, v = - iR.
Un cortocircuito es un elemento de circuito con resistencia que se aproxima a cero. R = 0
Un circuito abierto es un elemento del circuito con resistencia que tiende al infinito. R = ∞
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2.3 LEY DE OHM
La conductancia es la capacidad de un elemento para conducir corriente eléctrica; se mide en mhos ( ) o siemens (S).
• Es el recíproco de la resistencia R, conocido como conductancia y denotado por G:
• La unidad de conductancia es el mho (ohm escrito al revés) u ohm recíproco, con el símbolo , la omega invertida.
• También se suele usar a más del mho, el siemens (S)
2.3 LEY DE OHM EJERCICIOS:
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2.3 LEY DE OHM EJERCICIOS:
2.3 LEY DE OHM EJERCICIOS:
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2.3 LEY DE OHM EJERCICIOS: