GUIA DIDACTICA DE ACTIVIDADES N _4_ 1. IDENTIFICACION ASIGNATURA GRADO PERIODO I.H.S.

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Veronica Piñeiro Segura
hace 6 años
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1 1. IDENTIFICACION ASIGNATURA GRADO PERIODO I.H.S. ESPECIALIDAD ELECTRONICA ONCE PRIMERO 6 DOCENTE(S) DEL AREA: NILSON YEZID VERA CHALA COMPETENCIA: USO Y APROPIACION DE LA TECNOLOGIA NIVEL DE COMPETENCIA: INTERPRETATIVA SABER: Análisis de circuitos 2. MOTIVACION AMBIENTACIÓN - SENSIBILIZACIÓN Este tipo de asociaciones, que tienen su importancia en diversos circuitos electrotécnico, como en el arranque de motores eléctricos. Asociación de elementos 3. ACTIVIDAD DE APRENDIZAJE Asociación en estrella y en triángulo Conexión en estrella Cada una de las tres resistencias tiene un extremo conectado a uno de tres puntos diferentes del circuito. El otro extremo de cada resistencia está unido a un punto común. Conexión en trángulo

2 Cada resistencia está conectada entre dos de tres puntos diferentes del circuito. La salida de la primera resistencia se une a la entrada de la segunda, la salida de la segunda a la entrada de la tercera y la salida de la tercera a la entrada de la primera PASO DE ESTRELLA A TRIÁNGULO PASO DE TRIÁNGULO A ESTRELLA Ejemplo: Calcula la intensidad cedida por la pila en el circuito de la figura:

3 1) Hallar la resistencia total del siguiente circuito, el valor de las resistencias es: R1 = 10 Ω, R2 = 7 Ω, R3 = 4 Ω, R4 = 6 Ω, R5 = 8 Ω. si hacemos la conversión a su estrella equivalente nos queda así el circuito:

4 También se podría dibujar así, aunque es exactamente igual que el representado más arriba: Como podemos ver nos ha quedado el circuito como una simple asociación de resistencias serie-paralelo y, por tanto, lo resolvemos sin dificultad.

5 Potencia y energía eléctrica Potencia eléctrica, energía, ley de Joule La potencia eléctrica generada o consumida en cualquier elemento de un circuito es igual al producto de la tensión por la corriente: Mediante la ecuación anterior y la ley de Ohm se puede expresar la potencia de diversas formas: La unidad de potencia es el vatio (W): 1W = 1V x 1A Sin embargo, en los motores, también se expresa en caballos de vapor (CV): 1CV = 736W La energía eléctrica cedida por un generador o recibida por un receptor depende de la potencia y del tiempo: La unidad de energía eléctrica es el julio (J): 1J = 1W x 1s Con frecuencia resulta poco práctico, empleándose el kilovatio hora (kwh): 1kWh = 3,6 x 10 6 J Efecto Joule

6 La corriente eléctrica que atraviesa un material produce un calentamiento o desprendimiento de energía calorífica proporcional a la intensidad, a la resistencia del material y al tiempo que circula: La unidad de calor es la caloría: 1J = 0,24 cal La cantidad de calor necesaria para elevar la temperatura de una sustancia depende directamente de la masa, del calor específico y del incremento de temperatura: Se entiende por calor específico (c) de una sustancia la cantidad de calor necesaria para elevar en 1 ºC la cantidad de un gramo de la sustancia de que se trate. CALOR ESPECIFICO Sustancia Cal / g ºC Agua Aceite Aluminio Cobre 1 0,44 0,22 0,09 Rendimiento El rendimiento en un sistema eléctrico es la relación entre la potencia útil y la potencia total: Suele darse en tanto por ciento: Rendimiento y pérdidas de un circuito eléctrico elemental Si consideramos un circuito eléctrico formado por un generador con resistencia interna, unos conductores con resistencia propia y una resistencia de carga, la potencia útil será solamente aquella que se desarrolla en la

7 resistencia de carga, mientras que la disipada en forma de calor (efecto joule) en la resistencia interna del generador y de los conductores será potencia perdida: El rendimiento de este circuito será: Transferencia de máxima potencia Si se quiere conseguir la máxima potencia en la carga aunque sea a costa de un bajo rendimiento (altas pérdidas) se puede demostrar que se consigue cuando: Caída de tensión y sección de una línea La caída de tensión que se produce en una línea viene dada por la ley de Ohm y conocidos o establecidos el resto de los datos, podríamos calcular la sección de conductor necesaria: Se suele dar la caída de tensión en % y la longitud de la línea por la distancia con lo que se deberá considerar la ida y la vuelta de los conductores Convenios de signos Leyes de Kirchhoff

8 Primera ley de Kirchhoff (Ley de nudos) Utilizaremos el sentido tradicional de corriente (no electrónico). En las pilas el extremo positivo es el indicado (palo largo). En las resistencias es más positivo el extremo por el que entra la corriente. En un NUDO (unión de tres o más conductores) la suma de corrientes entrantes es igual a la suma de corrientes salientes, o bien, la suma de corrientes entrantes menos las salientes es cero: Segunda ley de Kirchhoff (Ley de mallas) En el circuito de la figura: La tensión de un punto A respecto a otro B es la suma de tensiones que apuntan a A menos las que apuntan a B a lo largo de cualquier camino cerrado entre ambos. Podemos considerar A y B como el mismo punto (tensión entre A y A). La tensión resultante debe ser nula: La suma de tensiones en un sentido menos las tensiones en sentido contrario a lo largo de una malla cerrada es nula.

9 Teorema de Thevenin La intensidad que circulará por una resistencia aplicada entre dos puntos de un circuito es la misma que al conectarla a un circuito simplificado formado por: Una pila de tensión: V Th = V AB antes de conectarla. Se quita la resistencia a estudiar R, entre A y B dejando esa rama abierta y se calcula la tensión entre A y B. Un resistor de resistencia: R Th = R AB antes de conectarla. Se quita la resistencia R a estudiar entre A y B dejando esa rama abierta, se cortocircuitan las pilas ("se quitan") y se calcula la resistencia equivalente entre A y B. Ejemplo: Se desea conocer la potencia que disipará una resistencia R de 10 W, 20 W o 40 W, conectada entre los puntos A y B del circuito siguiente:

10 -16 i = 4 i = -4/16 = -0,25 A V Th = V AB = V ab = i V Th = (-0,25) = 4 2 = 2 V R Th = R AB = 8 + 8//8 = = 12 W I = V Th / (R Th + R) R = 10 W Þ I = 2 / ( ) = 0,0909 A. R = 20 W Þ I = 2 / ( ) = 0,0625 A. R = 40 W Þ I = 2 / ( ) = 0,0385 A. P R = I 2 R = 0, = 0,083 W. P R = I 2 R = 0, = 0,078 W. P R = I 2 R = 0, = 0,059 W. Teorema de Norton Es un método de resolución de circuitos que permite sustituir un circuito complejo aplicado entre dos puntos A y B por un circuito más sencillo compuesto por una fuente de intensidad con una resistencia en paralelo. I Norton R Norton Es la corriente que circularía de A a B al ponerlos en cortocircuito. Es la resistencia equivalente entre A y B cortocircuitando las fuentes de tensión y abriendo las fuentes de intensidad. Ejemplo:

11 Determina el circuito equivalente de Norton para el circuito siguiente: Intensidad de Norton: Resistencia de Norton: Circuito equivalente de Norton: Teorema de superposición Permite calcular la tensión o la corriente en cada elemento de un circuito como superposición de los efectos que produce en el circuito cada generador.

12 4. EVALUACION Realice el taller en equipo y resuélvalo en su cuaderno. Consulte: Resistores no lineales (tipo y sensibles a:). Bobinas (definición y simbolo). Asociación de bobinas en serie y paralelo. 6. WEBGRAFIA y/o BIBLIOGRAFIA 5. ACTIVIDADES EXTRACURRICULARES Webgrafía

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