Prof. Ing. Egberto Hernández Falcón

Transcripción

1

2 Programa Grado Asociado Prof. Ing. Egberto Hernández Falcón

3 Fundamentos de Electricidad Ley de Ohm

4 Historia Fue descubierta por Georg Simon Ohm y publicada en su comunicado el 1827, The Galvanic Circuit Investigated Mathematically

5 Ley de Ohm Recordar: OHM es la resistencia que provoca un voltio en un componente eléctrico cuando un Ampere pasa por el Voltaje directamente proporcional a la corriente Corriente inversamente proporcional a la resistencia Formula: Voltaje (E) = Resistencia(R) x Corriente(I) I = intensidad, flujo de electrones E = fuerza electromotive

6 Ley de Ohm Expresiones algebraicas E = I x R, formula original en circuitos de corriente directa(dc) I = E / R, despejando para corriente R = E / I, despejando para resistencia V= I x Z, formula original en circuitos de corriente alterna (AC) I = V / Z, despejando para corriente de fase Z = V / I, despejando para impedancia de fase

7 Ley de Ohm Unidades

8 Ley de Ohm Circuitos

9 Ley de Ohm Circuitos Ejemplo.1 Calcular la corriente del circuito, dado el voltaje (E) y resistencia (R)

10 Ley de Ohm Circuitos Ejemplo.2 Calcular la resistencia del circuito, dado el voltaje (E) y corriente (I)

11 Ley de Ohm Circuitos Ejemplo.3 Calcular el voltaje suplido por la batería, dado la corriente(i) y resistencia (R)

12 Ley de Ohm Analogías

13 Ley de Ohm Analogías

14 Ley de Ohm Analogías

15 Ley de Ohm Analogías

16 Ley de Ohm - AC Formula: Voltaje (V) = Impedancia(Z) x Corriente(I)

17 Fundamentos de Electricidad Ley de Watt

18 Historia - JAMES WATT Nació en enero 19 del 1736 murió en agosto 25 del Escocés, ingeniero e inventor. Watt tuvo un papel clave en el desarrollo de la máquina de vapor como una fuente de fuerza práctica. También estableció la relación que existía entre el voltaje, la corriente y la capacidad de la carga para realizar un trabajo. A la ecuación resultante se le conoce como la ley de Watt.

19 Ley de Watt (w) En un circuito eléctrico, el voltaje estará presente mientras exista una fuente que proporcione la diferencia de potencial, pero la corriente no estará fluyendo, hasta el momento que se conecte una carga al sistema. La capacidad de la carga para realizar trabajo, se mide en Watts, Kilo Watts y Mega watts se usa la letra W para identificar Watts.

20 Ley de Watt (w) La carga es cualquier dispositivo que se conecte al sistema eléctrico con el propósito de utilizar y convertir la energía eléctrica. La carga determina la cantidad de corriente en el circuito. Voltaje es directamente proporcional al watt Corriente inversamente proporcional al voltaje Formula: Watt(W) = Voltaje(E) x Corriente(I) I = intensidad, flujo de electrones E = voltaje

21 Ley de Watt Expresiones algebraicas W = E x I, formula original I = W / E, despejando para corriente E = W / I, despejando para voltaje

22 Ley de Watt Unidades

23 Ley de Watt Unidades

24 Ley de Watt Circuitos

25 Ley de Watt (w) Circuitos Ejemplo.1 Calcular el trabajo (watt) realizado por la lámpara, dado el voltaje (E) y corriente(i)

26 Ley de Watt Circuitos Ejemplo.1 Calcular el voltaje realizado por la lampara, dado el trabajo (W) y corriente(i)

27 Ley de Watt Circuitos Ejemplo.1 Calcular la corriente que pasa por la bombilla, dado el trabajo (W) y voltaje(e)

28 Ley de Watt Circuitos Ejemplo.1 Calcular la resistencia que crea la bombilla, dado la corriente (I) y trabajo (W)

29 Ley de Watt La Formula de la Ley de Watt es, W = E x I, pero no tenemos resistencia(r) en esta fórmula. Teniendo en cuenta la formula de la Ley de Ohm, E = R x I, sustituimos en la E de la formula de Watt. W = (R x I) x I, y tenemos que; W = R x I 2 ; ahora despejamos para R; quedándonos con R = W/I 2

30 Ley de Watt Circuitos Ejemplo.1 Calcular la resistencia que crea la bombilla, dado la corriente (I) y trabajo (W)

31 Ley de Joule Las cargas eléctricas que atraviesan una resistencia entran con una energía qv1 mayor que con la que salen qv2. La diferencia de energía es:

32 Ley de Joule Las cargas eléctricas que atraviesan una resistencia entran con una energía qv1 mayor que con la que salen qv2. La diferencia de energía es: la rapidez con la que las cargas pierden la energía es la potencia disipada en la resistencia: este resultado se conoce como Ley de Joule y expresa la pérdida de energía que las cargas experimentan en las colisiones atómicas que se producen en la resistencia. La energía se disipa en forma de calor (efecto Joule).

33 Ley de Kirchhoff - KVL La ley del voltaje de Kirchhoff (KVL) es una ley fundamental de circuito que establece que la suma algebraica de todos los voltajes localizados en una trayectoria cerrada es cero o, en otras palabras, que la suma de las caidas de voltaje es igual al voltaje de fuente total.

34 Ley de Kirchhoff Vs = voltaje de la fuente V1, V2, V3 = caídas de voltaje en un circuito cerrado Vs = V1 + V2 + V3

35 Ley de Kirchhoff - KVL Vs -V1 - V2 - V3,..., - Vn = 0

36 Ley de Kirchhoff - KVL Determine el voltaje de la fuente(vs), dado las caídas de voltaje que se muestran, el fusible no tiene caída de voltaje. Solución: Vs=V1+V2 = 5v + 10v = Vs = 15v

37 Ley de Kirchhoff - KVL

38 Ley de Watt (w) La carga es cualquier dispositivo que se conecte al sistema eléctrico con el pro-pósito de utilizar y convertir la energía eléctrica. La carga determina la cantidad de corriente en el circuito. Voltaje es directamente proporcional al watt Corriente inversamente proporcional al voltaje Formula: Watt(W) = Voltaje(E) x Corriente(I) I = intensidad, flujo de electrones E = voltaje

39 Ley de Watt Expresiones algebraicas W = E x I, formula original I = W / E, despejando para corriente E = W / I, despejando para voltaje

40 Ley de Joule la rapidez con la que las cargas pierden la energía es la potencia disipada en la resistencia: este resultado se conoce como Ley de Joule y expresa la pérdida de energía que las cargas experimentan en las colisiones atómicas que se producen en la resistencia. La energía se disipa en forma de calor (efecto Joule).

41 Ley de Kirchhoff - KVL Determine el voltaje de la fuente(vs), dado las caídas de voltaje que se muestran, el fusible no tiene caída de voltaje. Solución: Vs=V1+V2 = 5v + 10v = Vs = 15v

42 Ley de Kirchhoff - KVL

43 Ley de Kirchhoff - KVL

44 Ley de Kirchhoff - KVL Encuentre el valor de V3 si, Vs2 cambia de polaridad Vs -V1 - V2 - V3,..., - Vn = 0

45 Ley de Kirchhoff - KVL Vs -V1 - V2 V3 +Vs2= 0V 50V-12V-6V-V3 +15V=oV 50V-18V-V3+15V=oV 32V-V3 +15V=0V 47V-V3=0 -V3 = 47V V3=47V

46 Ley de Kirchhoff - KVL Vs -V1 - V2 V3 +Vs2= 0V 50V-12V-6V-V3 +15V=oV 50V-18V-V3+15V=oV 32V-V3 +15V=0V 47V-V3=0 -V3 = 47V V3=47V

47 Ley de Kirchhoff - KVL Encuentre el voltaje de la resistencia V R4 =? Nota:Recuerde utilizar la Ley de Ohm, para calcular los voltajes en cada resistencia y luego la Ley de Kirchhoff para calcular el total de voltajes

48 Ley de Kirchhoff - KVL Por Ley de Ohm V = R x I Vs-V1-V2-V3-V4=oV Vs=V1+V2+V3+V4=0V Vs=100V 100V=2V+9.4V+20V+V4 100V=31.4V+V4 100V-31.4V = V4 V4 = 68.6V

49 Ley de Kirchhoff - KVL Encuentre el voltaje de la resistencia R4=? Por Ley de Ohm V = Resistencia x Corriente V = R x I Despejo para Resistencia R = V / I R = 68.6v / 200mA =? R = 343 Ω

50 Ley de Kirchhoff - KVL Si en un circuito existen dos resistencias de igual valor y la fuente de voltaje es 10V. Cual seria el valor de cada una de las caídas, según la Ley de Kirchhoff? Vs-V1-V2 = 0V Vs = V1+V2 Solucion: V1 es igual a V2 porque se dividen los voltajes entre las dos caidas iguales; V1=5v V2=5v 10v -5v -5v =0v

51 Circuitos en Serie Una conexión en serie es una conexión hecha de tal manera que una misma corriente pase por todos los dispositivos en el circuito

52 Circuitos en Serie En un circuito en serie, el voltaje de la fuente se reparte entre las resistencias como se muestra a continuación

53 Circuitos en Serie En un circuito en serie, el voltaje de la fuente se reparte entre las resistencias como se muestra a continuación Req= 36ohm 12ohm 12ohm + 12ohm = 24 ohm

54 WR2=60w V2=20v V3=10v Vs=60v Calcular para: V1=?? R1=?? R2=?? R3=?? I1=?? I2=?? I3=??