Variables básicas de la ingeniería eléctrica

Variables báscias en la ingeniería eléctrica

Ley de Ohm

Unidades

Watts

Ohm

Amperes

Volts

Un voltio equivale a la diferencia de potencial que se registra entre dos puntos de un determinado conductor cuando, para llevar de un punto al otro una carga de un coulomb, es necesario llevar a cabo el trabajo de un julio.

El término ampere es sinónimo de amperio: una unidad del Sistema Internacional que refleja la intensidad de la corriente eléctrica. Un ampere equivale a la intensidad que tiene la corriente cuando, al pasar por dos conductores rectilíneos distantes entre sí a un metro en el vacío, con una sección circular que resulta despreciable y dispuestos de forma paralela, genera en ambos conductores de longitud infinita una fuerza correspondiente a dos diezmillonésimas de newton. por metro de conductor.

Se define a un ohmio como la resistencia eléctrica que existe entre dos puntos de un conductor, cuando una diferencia de potencial constante de 1 voltio aplicada entre estos dos puntos, produce, en dicho conductor, una corriente de intensidad de 1 amperio (cuando no haya fuerza electromotriz en el conductor). Se representa por la letra griega mayúscula omega (Ω).

El watt, como tal, es una unidad de potencia eléctrica que equivale a un julio o joule (J) por segundo. De acuerdo con el Sistema Internacional de Unidades, el símbolo que identifica a los watts es W. Es la unidad que mide la cantidad de energía entregada o absorbida por un elemento en un tiempo determinado.

La ley de Ohm dice que: "la intensidad de la corriente eléctrica que circula por un conductor eléctrico es directamente proporcional a la diferencia de potencial aplicada e inversamente proporcional a la resistencia del mismo".

Ley de Kirchoff

Las leyes de Kirchhoff son dos igualdades que se basan en la conservación de la energía y la carga en los circuitos eléctricos. Fueron descritas por primera vez en 1846 por Gustav Kirchoff. Son ampliamente usadas en ingeniería elétrica e ingeniería electrónica.

Leyes

Técnicas

Análisis de mallas

Análisis de nodos

Teoremas

Teorema de Thévenin

Teorema de Norton

El análisis de mallas (algunas veces llamada como método de corrientes de malla), es una técnica usada para determinar la tensión o la corriente de cualquier elemento de un circuito plano. Un circuito plano es aquel que se puede dibujar en un plano de forma que ninguna rama quede por debajo o por arriba de ninguna otra. Esta técnica está basada en la ley de tensiones de Kirchhoff. La ventaja de usar esta técnica es que crea un sistema de ecuaciones para resolver el circuito, minimizando en algunos casos el proceso para hallar una tensión o una corriente de un circuito.

Paso 1. Asignar una corriente de malla a cada malla (sentido cualquiera) y asignar una polarización a cada elemento del circuito.

Paso 2. Establecemos un sentido de circulación siguiendo el cual aplicamos KVL a cada malla. Tendremos tantas ecuaciones como mallas.

Paso 3. Usamos las relaciones V/I (Ley de Ohm) para expresar las tensiones en función de las corrientes en las ecuaciones de 2.

Paso 4. Sustituimos las ecuaciones del paso 3 en 2.

Paso 5. Obtenemos las corrientes de malla.

En el análisis de nodos se escribe una ecuación para cada nodo, con condición que la suma de esas corrientes sea igual a cero en cualquier instante, por lo que una carga nunca puede acumularse en un nodo. Estas corrientes se escriben en términos de las tensiones de cada nodo del circuito. Así, en cada relación se debe dar la corriente en función de la tensión que es nuestra incógnita, por la conductancia. El análisis de nodos es posible cuando todos los nodos tienen conductancia. Este método produce un sistema de ecuaciones que puede resolverse a mano si es pequeño, o también puede resolverse rápidamente usando álgebra lineal en un computador.

El análisis de nodos es posible cuando todos los nodos tienen conductancia. Este método produce un sistema de ecuaciones que puede resolverse a mano si es pequeño, o también puede resolverse rápidamente usando álgebra lineal en un computador.

En la teoría de circuitos eléctricos, el teorema de Thévenin establece que si una parte de un circuito eléctrico lineal está comprendida entre dos terminales A y B, esta parte en cuestión puede sustituirse por un circuito equivalente que esté constituido únicamente por un generador de tensión en serie con una resistencia, de forma que al conectar un elemento entre los dos terminales A y B, la tensión que cae en él y la intensidad que lo atraviesa son las mismas tanto en el circuito real como en el equivalente.

Establece que cualquier circuito lineal se puede sustituir por una fuente equivalente de intensidad en paralelo con una impedancia equivalente.

Al sustituir un generador de corriente por uno de tensión, el borne positivo del generador de tensión deberá coincidir con el borne positivo del generador de corriente y viceversa.

Paso 1. Identificar los nodos y asignarles tensiones. Seleccionar uno de ellos como nodo de referencia y asignarle tensión cero.

Paso 2. Establecer una corriente por cada elemento del circuito.

Paso 3. Aplicar KCL a cada nodo.

Paso 4. Convertir las corrientes en tensión de acuerdo con la ley de Ohm.

Paso 5. Sustituir en 3 y resolver para las tensiones de nodo.