6150501
Description
Mind Map by Luis Carlos Ramírez Amaya, updated more than 1 year ago
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Created by Luis Carlos Ramírez Amaya
over 7 years ago
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Unidad 0
conceptos
basicos
- Introducción al análisis
básico de circuitos
eléctricos: Conceptos
- Circuito eléctrico
- Es una colección de
elementos eléctricos
interconectados en
alguna forma
especıfica, estará
sujeto a una entrada
y producirá una
salida
- Es una colección de
elementos eléctricos
interconectados en
alguna forma
especıfica, estará
sujeto a una entrada
y producirá una
salida
- Carga
eléctrica
- La presencia mayoritaria de
protones o electrones da un
carácter eléctrico. La
interacción entre átomos no
neutros se manifiesta como
una fuerza denominada fuerza
eléctrica,
- La presencia mayoritaria de
protones o electrones da un
carácter eléctrico. La
interacción entre átomos no
neutros se manifiesta como
una fuerza denominada fuerza
eléctrica,
- Corriente
eléctrica:
- El propósito de un circuito eléctrico consiste en
mover o transferir cargas a lo largo de
trayectorias. Este movimiento de cargas
constituye una corriente eléctrica. La unidad
de la corriente es el amperio (A).
- Tipos de corriente
eléctrica
- corriente continua o
directa (DC)
- Corriente alterna
(AC)
- Corriente
exponencial
- corriente en
dientes de sierra
- corriente continua o
directa (DC)
- Tipos de corriente
eléctrica
- El propósito de un circuito eléctrico consiste en
mover o transferir cargas a lo largo de
trayectorias. Este movimiento de cargas
constituye una corriente eléctrica. La unidad
de la corriente es el amperio (A).
- Fuerza electromotriz
- Las cargas de un conductor metálico se
mueven de manera aleatoria, si queremos
un movimiento ordenado, debemos aplicar
una fuerza externa (electro motriz)
- Las cargas de un conductor metálico se
mueven de manera aleatoria, si queremos
un movimiento ordenado, debemos aplicar
una fuerza externa (electro motriz)
- Voltaje
- Es el trabajo realizado para mover
una carga unitaria a través del
elemento de una terminal a la
otra. La unidad es el voltio (V).
- Es el trabajo realizado para mover
una carga unitaria a través del
elemento de una terminal a la
otra. La unidad es el voltio (V).
- Energía
- Al transferir carga a través
de un elemento, se efectúa
trabajo, estamos
suministrando energía.
- Al transferir carga a través
de un elemento, se efectúa
trabajo, estamos
suministrando energía.
- Potencia
- La unidad fundamental de la
potencia es el vatio (W) y se define
como la energía consumida o
trabajo producido por unidad de
tiempo p = vi = Ri*2 =V*2/R
- La unidad fundamental de la
potencia es el vatio (W) y se define
como la energía consumida o
trabajo producido por unidad de
tiempo p = vi = Ri*2 =V*2/R
- Elementos electricos
- Activo
- Un elemento es activo cuando
no es pasivo. (generadores,
baterıas y dispositivos
electronicos que requieren
fuentes de alimentacion.)
- Un elemento es activo cuando
no es pasivo. (generadores,
baterıas y dispositivos
electronicos que requieren
fuentes de alimentacion.)
- pasivo
- Un elemento electrico es pasivo si
este no puede suministrar mas
energıa que la que tenıa, (resistores
(R), capacitores (C) e inductores (L))
- Un elemento electrico es pasivo si
este no puede suministrar mas
energıa que la que tenıa, (resistores
(R), capacitores (C) e inductores (L))
- Activo
- Fuente de voltaje
independiente o voltaje ideal.
- Es un elemento de dos terminales (batería
o generador), que mantienen un voltaje
especıfico entre sus terminales a pesar del
resto del circuito que está conectado a él
- Es un elemento de dos terminales (batería
o generador), que mantienen un voltaje
especıfico entre sus terminales a pesar del
resto del circuito que está conectado a él
- Fuente de corriente
independiente
- Es un elemento de dos terminales a
través de la cual fluye una corriente
específica. Se conoce también como
fuente de corriente ideal.
- Es un elemento de dos terminales a
través de la cual fluye una corriente
específica. Se conoce también como
fuente de corriente ideal.
- Circuito eléctrico
- Circuitos
resistivos
- Resistencia
- Cualquier dispositivo que posee una
resistencia eléctrica, impide o
dificulta en mayor o menor medida
el movimiento de electrones. La
unidad de la resistencia es el ohmio
- Cualquier dispositivo que posee una
resistencia eléctrica, impide o
dificulta en mayor o menor medida
el movimiento de electrones. La
unidad de la resistencia es el ohmio
- Ley de Ohm
- Postula que el voltaje a traves de una
resistencia es directamente proporcional a la
corriente que pasa por la resistencia. V = Ri
- Postula que el voltaje a traves de una
resistencia es directamente proporcional a la
corriente que pasa por la resistencia. V = Ri
- Tipos de
resistencias
- Bobinadas
- Su valor resistivo se obtiene basándose
en una cierta longitud y sección de hilo
de determinado material, dicho hilo se
monta en forma arrollada
- Su valor resistivo se obtiene basándose
en una cierta longitud y sección de hilo
de determinado material, dicho hilo se
monta en forma arrollada
- Carbón
- Son aquellas que normalmente se usan
en electrónica. Su valor resistivo se
obtiene por medio de polvo de carbón
mezclado con aglomerante
- Son aquellas que normalmente se usan
en electrónica. Su valor resistivo se
obtiene por medio de polvo de carbón
mezclado con aglomerante
- Película
- son resistencias de mayor precisión y
se utilizan en circuitos electrónicos de
alta precisión su valor se obtiene
actuando sobre dimensiones y tipo del
material de una película de material
aplicada sobre una varilla
- son resistencias de mayor precisión y
se utilizan en circuitos electrónicos de
alta precisión su valor se obtiene
actuando sobre dimensiones y tipo del
material de una película de material
aplicada sobre una varilla
- Bobinadas
- Código de colores
- El valor óhmico de las resistencias
usadas en electrónica se presenta
por un código de colores. Excepto
las resistencias de potencia,
Consiste en unas bandas de
colores alrededor de la resistencia
- El valor óhmico de las resistencias
usadas en electrónica se presenta
por un código de colores. Excepto
las resistencias de potencia,
Consiste en unas bandas de
colores alrededor de la resistencia
- Otros
dispositivos
- fusibles
- elementos conductores que
son dispositivos de
protección frente a
sobrecargas (cortocircuitos)
- elementos conductores que
son dispositivos de
protección frente a
sobrecargas (cortocircuitos)
- Potenciómetros
- son resistencias cuyo valor se
puede hacer variar por medio
de un eje resistencia variable
- son resistencias cuyo valor se
puede hacer variar por medio
de un eje resistencia variable
- fusibles
- Partes del
circuito
eléctrico
- Nodo:
- un punto de
conexión de dos
o más elementos
de circuitos
- un punto de
conexión de dos
o más elementos
de circuitos
- Rama:
- sección que
une a un
elemento a dos
nodos
- sección que
une a un
elemento a dos
nodos
- Malla
- conjunto de rama
que describen una
trayectoria
cerrada
- conjunto de rama
que describen una
trayectoria
cerrada
- Nodo:
- Leyes de
Kirchhoff
- Ley de
corriente
- La suma de las
corrientes que entran
por cualquier nodo son 0
- La suma de las
corrientes que entran
por cualquier nodo son 0
- Ley de
voltajes
- la suma de los
voltajes a lo largo de
cualquier trayectoria
cerrada es 0
- la suma de los
voltajes a lo largo de
cualquier trayectoria
cerrada es 0
- Ley de
corriente
- Corto
circuito:
- Es una resistencia de
cero ohms, es un
conductor perfecto capaz
de llevar cualquier
cantidad de corriente sin
sufrir una caıda de
voltaje.
- Es una resistencia de
cero ohms, es un
conductor perfecto capaz
de llevar cualquier
cantidad de corriente sin
sufrir una caıda de
voltaje.
- Circuito
abierto:
- Es una resistencia
de conductancia
cero, una
resistencia infinita
o un cable roto
- Es una resistencia
de conductancia
cero, una
resistencia infinita
o un cable roto
- Subcircuitos
equivalentes
- Es una parte de un
circuito que contiene
un número de
elementos
interconectados pero
solo dos terminales
accesibles
- Es una parte de un
circuito que contiene
un número de
elementos
interconectados pero
solo dos terminales
accesibles
- Series
equivalentes serie
- Dos elementos contiguos
se dicen que están
conectados en serie si en
su parte de nodo común
no tiene otras corrientes
que entren en él.
- Resistencias
en serie
- Fuentes de
voltaje en
serie
- Fuentes de
intensidad en
serie
- Resistencias
en serie
- Dos elementos contiguos
se dicen que están
conectados en serie si en
su parte de nodo común
no tiene otras corrientes
que entren en él.
- Equivalentes
en paralelo
- Dos elementos estan conectados
en paralelo si forman una malla
sin contener otros elementos.
tienen el mismo voltaje que pasa
por ellos.
- Resistencias
paralelo
- Fuentes de
intensidad
paralelo
- Fuentes de
voltaje paralelo
- Resistencias
paralelo
- Dos elementos estan conectados
en paralelo si forman una malla
sin contener otros elementos.
tienen el mismo voltaje que pasa
por ellos.
- Thevenin
y Norton
- Teorema
de
Thevenin
- Una red lineal activa
con resistencias que
contenga una o mas
fuentes de voltaje o
corriente puede
reemplazarse por una
unica fuente de voltaje
y una resistencia en
serie
- Una red lineal activa
con resistencias que
contenga una o mas
fuentes de voltaje o
corriente puede
reemplazarse por una
unica fuente de voltaje
y una resistencia en
serie
- Teorema
Norton
- Una red lineal activa
con resistencias que
contenga una o mas
fuentes de voltaje o
corriente puede
reemplazarse por una
única fuente de
corriente con una
resistencia en
paralelo.
- Una red lineal activa
con resistencias que
contenga una o mas
fuentes de voltaje o
corriente puede
reemplazarse por una
única fuente de
corriente con una
resistencia en
paralelo.
- Teorema
de
Thevenin
- Resistencia
- Análisis de
circuitos
- Principio de
Proporcionalidad
- Esto es, si x e y son variables de
circuito asociadas con un elemento
de dos terminales, entonces
diremos que el elemento es lineal si
multiplicar x por una variable K es
igual a la multiplicación de y por la
misma constante K. Este principio
solo en circuitos lineales.
- Esto es, si x e y son variables de
circuito asociadas con un elemento
de dos terminales, entonces
diremos que el elemento es lineal si
multiplicar x por una variable K es
igual a la multiplicación de y por la
misma constante K. Este principio
solo en circuitos lineales.
- Principio de
Superposición
- Un circuito lineal que contiene
varias fuentes independientes es
la suma de las respuestas a cada
fuente individual, eliminando
las otras fuentes. En general,
este principio solo es válido para
circuitos lineales.
- Un circuito lineal que contiene
varias fuentes independientes es
la suma de las respuestas a cada
fuente individual, eliminando
las otras fuentes. En general,
este principio solo es válido para
circuitos lineales.
- Método de
Mallas
- El análisis de malla consiste
en escribir las ecuaciones
LVK alrededor de cada
malla en el circuito,
utilizando como incógnita
las corrientes de malla.
- El análisis de malla consiste
en escribir las ecuaciones
LVK alrededor de cada
malla en el circuito,
utilizando como incógnita
las corrientes de malla.
- Método de
Nodos
- Es un método general de
análisis de circuitos en
donde los voltajes son las
incógnitas que deben
obtenerse. En general, una
elección conveniente para
el voltaje es el conjunto de
voltajes de nodo. Puesto que
un voltaje se define como el
existente entre dos nodos,
es conveniente seleccionar
el nodo en la red que sea
nodo de referencia, y luego
asociar un voltaje a cada uno
de los demás nodos.
- Es un método general de
análisis de circuitos en
donde los voltajes son las
incógnitas que deben
obtenerse. En general, una
elección conveniente para
el voltaje es el conjunto de
voltajes de nodo. Puesto que
un voltaje se define como el
existente entre dos nodos,
es conveniente seleccionar
el nodo en la red que sea
nodo de referencia, y luego
asociar un voltaje a cada uno
de los demás nodos.
- Principio de
Proporcionalidad
- Circuitos eléctricos de
corriente alterna
- Corriente alterna
- Llamamos corriente alterna a aquella
corriente cuya intensidad es una
función sinusoidal del tiempo, una
corriente que periódicamente
cambia de dirección y sentido. Esta
puede transformarse fácilmente y
reduce los costos de transporte y
permite disponer diferentes valores
de tensión
- Llamamos corriente alterna a aquella
corriente cuya intensidad es una
función sinusoidal del tiempo, una
corriente que periódicamente
cambia de dirección y sentido. Esta
puede transformarse fácilmente y
reduce los costos de transporte y
permite disponer diferentes valores
de tensión
- Características básicas
de las ondas sinusoidales
- 1. Ciclo 2. Amplitud 3. Periodo
4. Frecuencia 5. Velocidad
angular 6. Desfase de onda
7. Tensión instantánea
8. Tensión de pico 9. Tensión de
pico a pico 10. Tensión media
11. Tensión eficaz
- 1. Ciclo 2. Amplitud 3. Periodo
4. Frecuencia 5. Velocidad
angular 6. Desfase de onda
7. Tensión instantánea
8. Tensión de pico 9. Tensión de
pico a pico 10. Tensión media
11. Tensión eficaz
- Condensador
- Dispositivo que sirve para almacenar
carga y energía. Constituido por dos
conductores aislados uno de otro,
que poseen cargas iguales y
opuestas, capacidad de almacenar
carga bajo determinadas
condiciones de diferencia de
potencial
- Tipos de condensadores
- cilindrico
- esferico
- de placas
plano
paralelas
- cilindrico
- Tipos de condensadores
- Dispositivo que sirve para almacenar
carga y energía. Constituido por dos
conductores aislados uno de otro,
que poseen cargas iguales y
opuestas, capacidad de almacenar
carga bajo determinadas
condiciones de diferencia de
potencial
- Bobina
- Sistema formado por N espiras o
vueltas, donde las dimensiones de la
espira son generalmente despreciables
frente a su longitud. Existe relación
entre el flujo que atraviesa dicho
sistema debido al paso de corriente y la
propia corriente
- Sistema formado por N espiras o
vueltas, donde las dimensiones de la
espira son generalmente despreciables
frente a su longitud. Existe relación
entre el flujo que atraviesa dicho
sistema debido al paso de corriente y la
propia corriente
- Notación
fasoríal
- Un fasor es un vector que gira en dirección
contraria a las manecillas del reloj, cuyo
modulo es la amplitud de la curva
cosenoidal, el ángulo fasor es la diferencia
de fase y ´este se mueve con velocidad
angular constante (rd/seg).
- Un fasor es un vector que gira en dirección
contraria a las manecillas del reloj, cuyo
modulo es la amplitud de la curva
cosenoidal, el ángulo fasor es la diferencia
de fase y ´este se mueve con velocidad
angular constante (rd/seg).
- Impedancia
- La razón entre V e I se define como
impedancia Z. Las unidades de la
impedancia en el S.I. son el ohmio
(Ω). Teniendo en cuenta la notación
rectangular
- Diagrama de impedancia
- Una impedancia se representa como un
complejo, el eje horizontal corresponde a los
términos resistivos y el eje vertical se representa
los términos de reactancia inductiva
- Una impedancia se representa como un
complejo, el eje horizontal corresponde a los
términos resistivos y el eje vertical se representa
los términos de reactancia inductiva
- Diagrama de impedancia
- La razón entre V e I se define como
impedancia Z. Las unidades de la
impedancia en el S.I. son el ohmio
(Ω). Teniendo en cuenta la notación
rectangular
- Admitancia
- La admitancia se define como la
recıproca de la impedancia, Y = Z −1
, con unidades de siemens (S).
- Diagrama de admitancia
- Una admitancia se representa como un
complejo, el eje horizontal corresponde a
los términos conductivos y el eje vertical se
representa los términos de susceptancia
capacitiva
- Una admitancia se representa como un
complejo, el eje horizontal corresponde a
los términos conductivos y el eje vertical se
representa los términos de susceptancia
capacitiva
- Diagrama de admitancia
- La admitancia se define como la
recıproca de la impedancia, Y = Z −1
, con unidades de siemens (S).
- Corriente alterna
- Respuesta a la frecuencia y resonancia en
circuitos eléctricos
- Respuesta a la frecuencia
- Por respuesta a la frecuencia de una red o circuito se
entiende su comportamiento sobre un intervalo de
frecuencias
- Por respuesta a la frecuencia de una red o circuito se
entiende su comportamiento sobre un intervalo de
frecuencias
- Redes de 2
puertas
- Una red de dos puertas es aquella que
presenta dos pares de terminales, una
entrada y la otra salida. En la primera estan
definidos un voltaje V1 y una corriente I1
mientras que en la segunda terminal estan
definidos un voltaje V2 y una corriente I2.
- Una red de dos puertas es aquella que
presenta dos pares de terminales, una
entrada y la otra salida. En la primera estan
definidos un voltaje V1 y una corriente I1
mientras que en la segunda terminal estan
definidos un voltaje V2 y una corriente I2.
- Filtros: Redes de
pasa altas, de pasa
bajas y pasa banda:
- Si |HV | disminuye conforme aumenta la frecuencia, el
comportamiento se llama caída de impedancia a alta
frecuencia y el circuito es una red de tipo paso bajo. Si
|HV | disminuye cuando disminuye la frecuencia
estamos en el caso de una red pasa baja, tenemos una
caída de impedancia a baja frecuencia. Sistemas que
presentan un comportamiento mixto de las dos
anteriores, solo en un rango de frecuencias |HV | toma
valores considerables.
- Si |HV | disminuye conforme aumenta la frecuencia, el
comportamiento se llama caída de impedancia a alta
frecuencia y el circuito es una red de tipo paso bajo. Si
|HV | disminuye cuando disminuye la frecuencia
estamos en el caso de una red pasa baja, tenemos una
caída de impedancia a baja frecuencia. Sistemas que
presentan un comportamiento mixto de las dos
anteriores, solo en un rango de frecuencias |HV | toma
valores considerables.
- Frecuencia de
potencia media
- Se denomina frecuencia de
potencia media a la frecuencia
la cual |HV | = 0,707 |HV |max
De manera muy general,
cualquier función de red no
constante H(w) alcanzara su
valor absoluto más grande en
alguna frecuencia única Wx.
- Se denomina frecuencia de
potencia media a la frecuencia
la cual |HV | = 0,707 |HV |max
De manera muy general,
cualquier función de red no
constante H(w) alcanzara su
valor absoluto más grande en
alguna frecuencia única Wx.
- Circuitos
resonantes
- El fenómeno de resonancia en una
red eléctrica, esta originado por la
presencia de elementos de
bobinas y de condensadores. La
reactancia inductiva aumenta si la
frecuencia aumenta, la reactancia
capacitiva disminuye si la
frecuencia aumenta. Este
comportamiento permite
neutralizar a una frecuencia
determinada las reactancias
inductivas y capacitivas
conectadas
- El fenómeno de resonancia en una
red eléctrica, esta originado por la
presencia de elementos de
bobinas y de condensadores. La
reactancia inductiva aumenta si la
frecuencia aumenta, la reactancia
capacitiva disminuye si la
frecuencia aumenta. Este
comportamiento permite
neutralizar a una frecuencia
determinada las reactancias
inductivas y capacitivas
conectadas
- Respuesta a la frecuencia
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