Unidad 0

Electricidad
1. Circuito eléctrico
  1. Es un conjunto de elementos eléctricos conectados en forma específica
  2. Partes
    1. Nodo: punto de conexión de dos o más elementos
    2. Rama: sección que une a un elemento a 2 nodos
    3. Malla: conjunto de ramas de una trayectoria cerrada
2. Carga eléctrica
  1. Materia formada por átomos .La carga eléctrica está compuesta de neutrones, protones y electrones. Propósito: mover cargas en trayectorias
  2. Interacción entre átomos no neutros
    1. Atracción
    2. Repulsión
3. Corriente eléctrica
  1. Moviendo de cargas, unidad de medición amperes (A)
    1. Corriente se especifica con átomos (+) En metales (-)
    2. El flujo de corriente o intensidad se indica con una flecha con la dirección y su valor.
    3. Forma de calcular la carga total
    4. Carga e- 1.6021x10-9 Y protón Misma que el e- pero signo positivo
  2. Corrientes: Directa: circuitos Alterna: uso doméstico Exponencial : fenómenos transitorios En dientes de sierra en rayos catodicos
  3. Corriente impulsora: ramas que presenten intensidad o fuentes de voltaje
4. Fuerza electomotriz
  1. Para tener un movimiento ordenado de cargas se le aplica una fuerza externa y esto es la (fem)
5. Voltaje
  1. Trabajo realizado para mover 1c de una terminal a otra.
    1. El voltaje estará Dado lo las polaridades ya sea + o - dando la dirección de referencia y el valor
      1. Unidad voltio(v) Vab denota el potencial del punto a con respecto al punto b
6. Potencia
  1. Unida variable de tiempo se mide en vatios(w)
    1. Si p=vi>0 el elemento absorbe potencia
    2. Si p=vi<0 El elemento entrega potencia
    3. La energia w entregada a un elemento entre t0 y t se calcula así:
  2. La energía está siendo entregada por un elemento de un circuito Energía absorbida por el elemento indicado está dada por
  3. Factor de potencia
    1. La potencia instant´anea en la red o circuito es el producto entre voltaje e intensidad de la corriente puede expresarse como p(t) = v(t) ˙i(t) tal como ya hemos visto.
7. Elementos eléctricos
  1. Activos
    1. Son los no pasivos.
      1. Baterías , generadores
  2. Pasivos
    1. No puede suministrar más energía que la que ya tenía
      1. Resistores , capacitores, inductores
8. Energía
  1. Transmitir carga de un elemento (trabajo)
    1. Corriente positiva entra por terminal positiva: una fuerza externa entrega energía
    2. Corriente positiva sale por terminal positiva: él elemento entrega la energía al externo
9. Fuente independiente
  1. Voltaje
    1. Dos terminales, como una batería y mantienen un voltaje específico
  2. Corriente
    1. Dos terminales en las cuales fluye una corriente especificada. Tiene valor y dirección.
Circuitos resistivos
1. Fusibles y potenciómetros
  1. Fusibles Elemento conductor constituye la parte más débil del circuito. Para si hay sobrecarga este explote y se corte el paso de corriente
  2. Potenciómetros Resistencias cuyo valor puede variar por medio de un eje. Utilizados para el ajuste de volumen 3 terminales ,2 resistencias, 1 móvil (hace contacto con la resistencia nominal)
2. Resistencia cualquier dispositivo que posee resistencia eléctrica.2
  1. Todas las resistencias son lineales en un rango limitado de corrientes La resistencia de un alambre conductor es proporcional a su longitud e inversamente proporcional al area transversal. R = ρL/A
3. Código de colores
  1. El valor óhmico de las resistencias se obtiene con códigos de colores excepto las bobinadas Se pintan bobadas de colores alrededor del cuerpo
4. Leyes de kirchhoff
  1. Ley de corriente de kirchhoff La suma algebraica de las corrientes que entran por cualquier modo es 0
  2. Ley de voltajes de kirchhoff La suma algebraica de los voltajes a o largo e cualquier trayectoria cerrada es 0
5. Teoremas
  1. Thevenin
    1. Una red lineal activa con resistencias que contenga una o más fuentes ya sean voltaje o corriente puede cambiarse por una sola fuente de voltaje y una resistencia en serie
  2. Norton
    1. Una red lineal activa con resistencias que contenga una no más fuentes de voltaje puede remplazarse por una única fuente de corriente con una resistencia en paralelo
  3. Máxima transferencia de potencia
    1. Obtener las mejores condiciones que debe reunir el dispositivo que suministra potencia para así se transfiera la máxima potencia al receptor.
6. Ley de ohm
  1. El voltaje qué pasa por una resistencia es directamente proporcional a la corriente qué pasa por la resistencia V=Ri
7. Tipos de resistencias
  1. Bobinada: Valor resistivo basado en cierta longitud y sección de hilo
  2. Carbon: Valor resistivose obtiene por medio de polvo de carbón mezclado con aglomerante Tolerancia de 5-10% Baja precision
  3. Película Resistencia de mayor precisión tolerancia de orden de 1%
8. Corto circuito : Resistencia de cero ohmios , conductor perfecto. Circuito abierto: resistencia de conductancia. Aislante perfecto impidiendo el paso de corriente
9. Subcircuito equivalente: parte de un circuito tiene 2 terminales accesibles y esta inteconectado
10. Series equivalentes : día elementos se dicen que están en serie si en su nodo común no tiene otras corrientes
  1. Resistencias : Sumatoria de N resistencias conectadas en serie
  2. Fuente de voltaje : es equivalente a una simple fuente , sumatoria algebraica de las fuentes en seeie
  3. Fuentes de intensidad: Todas las fuentes deben ser de igual corriente
11. Equivalentes en paralelo: si forman una malla sin tener otros elementos
  1. Resistencias : para n resistencias conectadas en paralelo, es equivalente a la sumatoria de las conductancias paralelas
  2. Fuentes de voltaje : Todas las fuentes son igual y conectadas con la misma polaridad
  3. Fuente de intensidad : equivalente a la sumatoria de fuentes en paralelo
Principios y métodos
1. Principio de proporcionalidad
  1. Cualquier circuito lineal verifica el principio de proporcionalidad .
    1. Si x y e son variables asociadas con un elemento de 2 terminales
      1. Elemento lineal
        X K=YK
2. Principio de superposición
  1. Las fuentes de corriente se eliminan o son 0 Solo c. Lineales
    1. Se remplazan por circuitos abiertos
      1. Fuentes de voltaje se cambian por corto circuitos
        Rii: suma de todas las resistencias que pertenecen a la malla. Rij: suma de todas las resistencias por donde pasa corriente de malla
3. Método de mallas
  1. Escribir las ecuaciones LVK alrededor de cada malla en el circuito
    1. Las n ecuaciones se pueden poner en una matriz resolución por cofactores o kramer
  2. Resolución con fuentes pendientes
    1. Escribir ecuaciones de análisis
      1. Sustituir la variable de control por las variables deseadas
  3. Resolución con fuentes de corriente dependiente
    1. Identificar las corrientes de mallas
      1. Plantear ecuación LVK con un número reducido de ecuaciows
        Circuito resultante será eliminado las fuentes de corriente
4. Metodo de nodos
  1. Método donde los voltajes son las incógnitas. Por conveniencia se usa conjunto de voltajes de nodo
    1. Usamos de nodo de referencia el que tenga más ramas, pero ese no lo usamos para las ecuaciones LCK
      1. Gii recíproca de todas las resistencias conectadas al nodo Gij recíproca de las resistencias que une a los nodos i y j
        Xi corrientes de impulsion
Circuitos eléctricos de corriente alterna
1. CA:Corriente cuya intensidad es una función sinusoidal del tiempo. Cambia constantemente de dirección y sentido
  1. Puede transformarse con facilidad
  2. Puede transportarse a largas distancias
2. Características de la onda sinusoidal
  1. Ciclo: recorrido completo que hace la onda. Y se repite periódicamente. Amplitud: valor máximo que alcanza la onda
  2. Periodo: tiempo necesario en generarse un ciclo Frecuencia: Número de ciclos que se efectúan en un segundo
    1. F y t inversos
  3. Velocidad angular: ángulo recorrido por unidad de tiempo Desfase de onda: Cuando existe un desplazamiento de tiempo entre la variación de dos ondas de igual frecuencia esto es un desfase
  4. Tensión instantánea: v = V sin(wt + φ) o bien v = V cos(wt+φ−90o), donde V es la amplitud de tensio ́n, wt esta ́ expresado en radianes y φ en grados, por tanto, podemos conocer en cada instante el valor del voltaje
  5. Tensión de pico: Tensión máxima instantánea que se alcanza en el ciclo Hay 2 valores de pico uno + y otro -
    1. Tensión pico a pico Tensión entre los dos valores
  6. Tensión media Valor medio de tensión
    1. Tensión eficaz Capacidad energética que puede desarrollar una corriente alterna en comparación con una continua.
      1. Conocer el valor de tensión alterna que puede desarrollar la misma potencia que una tensión continúa = valor eficaz
3. Condensador y bobina
  1. Condensador
    1. Dispositivo que sirve para almacenar carga y energía. Capaces de almacenar carga bajo ciertas condiciones
      1. C. Cilíndrico donde L es la longitud del condensador cil ́ındrico, r radio interior del conductor y R radio externo del conductor y ε es la permitividad del material existente entre los conductores
      2. C. Esférico donde R es el radio de la esfera y ε es la permitividad del material existente dentro de la esfera.
        Paralelo La característica fundamental es que los conden- sadores esta ́n sometidos al mismo potencial, y la carga total almacenada es la suma de la carga almacenada en cada uno de los condensadores,
        Considerar la tensión máxima que puede soportar.
        Serie Cuando los puntos a y b se conectan a los termi- nales de una bater ́ıa, se establece una diferencia de potencial entre los dos condensadores
  2. Bobina
    1. sistema formado por N espiras o vueltas Existe una relacio ́n entre el flujo que atraviesa dicho sistema debido al paso de corriente por el mismo y la propia corriente
4. Elementos electricos
5. Notación fasorial
  1. Un fasor es un vector que gira en dirección contraria a las manecillas de reloj , módulo es la amplitud de la curva cosenoidal
    1. Forma de representar los favores
    2. Notaciones más habituales para un fasor
6. Admitancia
  1. Recíproca de la impedancia Parte real G Conductancias Parte imaginaria B Susceptancia
  2. Diagrama
    1. Admitancia un complejo Eje x Elem. Conductivos Eje y Elem. Susceptivos
  3. Entrada y transferncia
7. Impedancia
  1. Razón entre V e I Es impedancia (z)
  2. Impedancia de los elementos:
    1. Rectangular
    2. Polar
  3. Diagrama
    1. Eje x.- términos resistivos Eje y.- términos de reactancia inductiva Impedancia un complejo
  4. De entrada y transferencia
8. Teoremas de thevenin y norton
  1. Votaje Thevenin La tension Thevenin, VTh, es la que aparece entre los terminales de carga (salida), con la carga ZL desconectada, o sea, en el vacio
  2. IT:Es el valor de impedancia que aparece en los termi- nales de salida (sin la carga) considerando al generador (o generadores) con tensio ́n igual a cero.
  3. Impedancia Norton Es la misma que para el caso del circuito equivalente Thevenin. Intensidad Norton Partiendo del equivalente Thevenin, corresponde a: INo = VTh/Zth
9. Principio de superposición El principio de superposicio ́n establece que la respuesta de cualquier el- emento de una red lineal que contenga ma ́s de una fuente es la suma de las respuestas producidas por las fuentes, actuando cada una sola.
10. metodo mallas
11. Metodo nodos
Respuesta a la frecuencia y resonancia en c. Electticos
1. Respuesta a la frecuencia
  1. Comportamiento sobre un intervalo de frecuencias
2. Redes de 2 puertas
  1. Contiene 2 pares de terminales una de voltaje1 y otra de corrriente1 y la otra la numero 2
  2. Conexión de salida definida como:
3. Filtros : redes De pasa altas, bajas y pasa banda
  1. Si HV disminuye y aumenta la frecuencia = caída de impedancia a alta frecuencia es pasó bajo
  2. Si HV disminuye y disminuye la frecuencia Caída de impedancia a baja frecuencia
  3. Existen 3 tipos mixtos de las 2 anteriores
4. Circuitos resonantes:
  1. Resonancia: red eléctrica originado por bobinas y condensadores
  2. Frecuencia de resonancia f0
    1. Frecuencia a la cual se obtiene un máximo
  3. Factor de calidad Q
    1. Indicativo de la eficiencia con que se almacena energía
    2. W max.- valor máximo de energía almacenada P.- potencia disipada
    3. El ancho de banda (β) en funcio ́n del factor de calidad se puede expresar como
    4. En c. Resonantes el factor calidad es la frecuencia de la resonancia
5. Frecuencia De potencia media
  1. HV=.707HVmax Cualquier función de red no constante H(w)alcanzará su valor absoluto más grande en alguna frecuencia Wx
    1. Pueden existir 2 frecuencias de potencia media. Una antes y otra después a la f. De pico Y se llama ancho de banda

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