UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIAESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS, TECNOLOGÍA E INGENIERÍA

PROGRAMA DE INGENIERIA DE TELECOMUNICACIONES

ANALIZIS DE CIRCUITOS

GRUPO: 243003_27

ALEXANDER RODRIGUEZ URREGO

COD 81.741.251

TUTOR:  MANUEL ENRIQUE WAGNER

FUSAGASUGÁ

28 DE FEBRERO DEL 2015

INTRODUCCIÓN

El presente trabajo se refiere al reconocimiento de la materia, buscando adentrarnos, aprender y mejorar en Análisis de circuitos. Reconocer cada uno de los conceptos para así manejarlos en el trascurso de la materia. Para comprender de lo que se trata cada concepto y entenderlo.

Primero que todo tener los elementos para una excelente presentación del trabajo de fase 1, mostrando a cabalidad los puntos dictados por la guía para el desarrollo de curso y la valoración alta de la rúbrica de evaluación.

OBJETIVOS

Aprender, relacionar y reconocer nuevos conceptos sobre la materia.

Distinguir las palabras claves relevantes, conceptos e implementarlos dentro del curso.

CONCEPTOS

LA CORRIENTE ELÉCTRICA O INTENSIDAD ELÉCTRICA: 

Es el flujo de carga eléctrica por unidad de tiempo que recorre un material. Se debe al

movimiento de las cargas (normalmente electrones) en el interior del material. En el Sistema

Internacional de Unidades se expresa en C/s (culombios sobre segundo), unidad que se

denomina amperio. Una corriente eléctrica, puesto que se trata de un movimiento de cargas,

produce un campo magnético, un fenómeno que puede aprovecharse en electroimán.

El instrumento usado para medir la intensidad de la corriente eléctrica es el galvanómetro que,

calibrado en amperios, se llama amperímetro, colocado en serie con el conductor cuya intensidad

se desea medir.

LA TENSIÓN ELÉCTRICA O DIFERENCIA DE POTENCIAL: 

(También denominada voltaje) es una magnitud física que cuantifica la diferencia de potencial

eléctrico entre dos puntos. También se puede definir como el trabajo por unidad

de carga ejercido por el campo eléctrico sobre una partícula cargada para moverla entre dos

posiciones determinadas. Se puede medir con un voltímetro. Su unidad de medida es el voltio.

La tensión entre dos puntos A y B es independiente del camino recorrido por la carga y depende

exclusivamente del potencial eléctrico de dichos puntos A y B en el campo eléctrico, que es

un campo conservativo.

Si dos puntos que tienen una diferencia de potencial se unen mediante un conductor, se producirá

un flujo de electrones. Parte de la carga que crea el punto de mayor potencial se trasladará a

través del conductor al punto de menor potencial y, en ausencia de una fuente externa

(generador), esta corriente cesará cuando ambos puntos igualen su potencial eléctrico. Este

traslado de cargas es lo que se conoce como corriente eléctrica.

Cuando se habla sobre una diferencia de potencial en un sólo punto, o potencial, se refiere a la

diferencia de potencial entre este punto y algún otro donde el potencial se defina como cero.

En muchas ocasiones, se adopta como potencial nulo al de la tierra.

LA POTENCIA ELÉCTRICA:

Es la relación de paso de energía de un flujo por unidad de tiempo; es decir, la cantidad

de energía entregada o absorbida por un elemento en un tiempo determinado. La unidad en

el Sistema Internacional de Unidades es el vatio (watt).

Cuando una corriente eléctrica fluye en cualquier circuito, puede transferir energía al hacer

un trabajo mecánico o termodinámico. Los dispositivos convierten la energía eléctrica de muchas

maneras útiles, como calor, luz (lámpara incandescente), movimiento (motor

eléctrico), sonido (altavoz) o procesos químicos. La electricidad se puede producir mecánica o

químicamente por la generación de energía eléctrica, o también por la transformación de la luz

en las células fotoeléctricas. Por último, se puede almacenar químicamente en baterías.

La energía consumida por un dispositivo eléctrico se mide en vatios-hora (Wh), o en kilovatios-

hora (kWh). Normalmente las empresas que suministran energía eléctrica a la industria y los

hogares, en lugar de facturar el consumo en vatios-hora, lo hacen en kilovatios-hora (kWh). La

potencia en vatios (W) o kilovatios (kW) de todos los aparatos eléctricos debe figurar junto con

la tensión de alimentación en una placa metálica ubicada, generalmente, en la parte trasera de

dichos equipos. En los motores, esa placa se halla colocada en uno de sus costados y en el caso

de las bombillas de alumbrado el dato viene impreso en el cristal o en su base.

EL TÉRMINO ENERGÍA:

(del griego ἐνέργεια enérgeia, ‘actividad’, ‘operación’; de ἐνεργóς [energós], ‘fuerza de acción’

o ‘fuerza trabajando’) tiene diversas acepciones y definiciones, relacionadas con la idea de una

capacidad para obrar, transformar o poner en movimiento.

En física, «energía» se define como la capacidad para realizar un trabajo.

En tecnología y economía, «energía» se refiere a un recurso natural (incluyendo a su tecnología

asociada) para extraerla, transformarla y darle un uso industrial o económico.

SISTEMA UNIDADES DE MEDIDA (S.I.)

UNIDADES DEL SISTEMA INTERNACIONAL Magnitud Física Unidad SímboloLongitud metro mMasa kilogramo KgTiempo segundo sCorriente eléctrica Amperio ATemperatura Kelvin K

Intensidad luminosa

candela cd

Cantidad de sustancia

mol Mol

Ángulo plano radián RadÁngulo sólido sterradián Sr

UNIDADES DERIVADAS:

Magnitud Física

Unidad Símbolo

Rapidez metro / segundo m/sFuerza Newton NTrabajo, Energía Joule JPotencia Vatio WFrecuencia Hertz Hz

PREFIJOS S.I.:

RESISTENCIA ELÉCTRICA: ---- -----

A la igualdad de oposición que tienen los electrones al moverse a través de un conductor. La

unidad de resistencia en el Sistema Internacional es el ohmio, que se representa con la letra

griega omega (Ω), en honor al físico alemán Georg Ohm, quien descubrió el principio que ahora

lleva su nombre.

Para un conductor de tipo cable, la resistencia está dada por la siguiente fórmula:

Donde ρ es el coeficiente de proporcionalidad o la resistividad del material,   es la longitud del

cable y S el área de la sección transversal del mismo.

La resistencia de un material depende directamente de dicho coeficiente, además es directamente

proporcional a su longitud (aumenta conforme es mayor su longitud) y es inversamente

proporcional a su sección transversal (disminuye conforme aumenta su grosor o sección

transversal).

Descubierta por Georg Ohm en 1827, la resistencia eléctrica tiene un parecido conceptual con

la fricción en la física mecánica. La unidad de la resistencia en el Sistema Internacional de

Unidades es el ohmio (Ω). Para su medición, en la práctica existen diversos métodos, entre los

que se encuentra el uso de un ohmnímetro. Además, su cantidad recíproca es la conductancia,

medida en Siemens.

Además, de acuerdo con la ley de Ohm la resistencia de un material puede definirse como la

razón entre la diferencia de potencial eléctrico y la corriente en que atraviesa dicha resistencia,

así:1

Donde R es la resistencia en ohmios, V es la diferencia de potencial en voltios e I es

la intensidad de corriente en amperios.

También puede decirse que "la intensidad de la corriente que pasa por un conductor es

directamente proporcional a la diferencia de potencial e inversamente proporcional a su

resistencia"

Según sea la magnitud de esta medida, los materiales se pueden clasificar

en conductores, aislantes y semiconductor. Existen además ciertos materiales en los que, en

determinadas condiciones de temperatura, aparece un fenómeno

denominado superconductividad, en el que el valor de la resistencia es prácticamente nulo.

LA LEY DE OHM:

Postulada por el físico y matemático alemán Georg Simon Ohm, es una ley de la electricidad.

Establece que la diferencia de potencial   que aparece entre los extremos de un conductor

determinado es proporcional a la intensidad de la corriente   que circula por el citado conductor.

Ohm completó la ley introduciendo la noción de resistencia eléctrica  ; que es el factor de

proporcionalidad que aparece en la relación entre   e  :

La fórmula anterior se conoce como ley de Ohm incluso cuando la resistencia varía con la

corriente,1 2 y en la misma  corresponde a la diferencia de potencial,   a la resistencia e   a la

intensidad de la corriente. Las unidades de esas tres magnitudes en el sistema internacional de

unidades son, respectivamente, voltios (V), ohmios (Ω) y amperios (A).

Otras expresiones alternativas, que se obtienen a partir de la ecuación anterior, son:

 válida si 'R' no es nulo

 válida si 'I' no es nula

En los circuitos de alterna senoidal, a partir del concepto de impedancia, se ha generalizado esta

ley, dando lugar a la llamada ley de Ohm para circuitos recorridos por corriente alterna, que

indica:3

Donde   corresponde al fasor corriente,   al fasor tensión y   a la impedancia.

LAS FUENTES DE ENERGÍA:

Son elaboraciones fijas más o menos complejas de las que el ser humano puede extraer energía

para realizar un determinado trabajo u obtener alguna utilidad. Por ejemplo: el viento, el agua y

el sol, entre otros.

Desde la prehistoria, cuando la humanidad descubrió el fuego para calentarse y asar

los alimentos, pasando por la Edad Media en la que se construían molinos de

viento para moler el trigo, hasta la época moderna en la que se puede obtener energía

eléctrica fisionando el átomo, el hombre ha buscado incesantemente fuentes de energía de las

que sacar algún provecho para nuestros días, que han sido los combustibles fósiles; por un lado

el carbón para alimentar las máquinas de vapor industriales y de tracción ferrocarril así como los

hogares, y por otro, el petróleo y sus derivados en la industria y el transporte(principalmente

el automóvil), si bien éstas convivieron con aprovechamientos a menor escala de la energía

eólica, hidráulica y la biomasa. Dicho modelo de desarrollo, sin embargo, está abocado al

agotamiento de los recursos fósiles, sin posible reposición, pues serían necesarios períodos de

millones de años para su formación.

La búsqueda de fuentes de energía inagotables y el intento de los países industrializados de

fortalecer sus economías nacionales reduciendo su dependencia de los combustibles fósiles,

concentrados en territorios extranjeros tras la explotación y casi agotamiento de los recursos

propios, les llevó a la adopción de la energía nuclear y en aquellos con suficientes recursos

hídricos, al aprovechamiento hidráulico intensivo de sus cursos de agua.

A finales del siglo XX se comenzó a cuestionar el modelo energético imperante por dos motivos:

Los problemas medioambientales suscitados por la combustión de combustibles fósiles,

como los episodios de esmog de grandes urbes como Londres o Los Ángeles, o el

calentamiento global del planeta.

Los riesgos del uso de la energía nuclear, puestos de manifiesto en accidentes

como Chernóbil.

Las energías limpias son aquellas que son renovables y reducen drásticamente los impactos

ambientales producidos, entre las que cabe citar el aprovechamiento de:

La energía solar, el sol produce luz y calor. Todos los seres vivos necesitan luz solar para

vivir. Y en la actualidad se utiliza la luz y el calor del sol para producir energía eléctrica,

sobre todo en las viviendas.

La energía eólica, antiguamente se usaba para mover los objetos, por ejemplo, los barcos de

vela. Actualmente lo utilizamos para producir electricidad. En las centrales eólicas el viento

mueve las aspas de los molinos y este movimiento se transforma en electricidad.

Los ríos y lagos: energía hidráulica

Los mares y océanos: energía mareomotriz

El calor de la Tierra : energía geotérmica

La materia orgánica: biomasa.

Los combustibles: energía química, los combustibles son materiales que pueden arder. La

leña, el carbón y el gas natural son combustibles. Estos poseen energía química: cuando

arden se desprenden energía lumínica y calorífica. Esta energía puede transformarse en

movimiento cuando los combustibles se utilizan por el funcionamiento de un motor.

Con respecto a las llamadas energías alternativas (eólica, solar, hidráulica, biomasa,

mareomotriz y geotérmica), cabe señalar que su explotación a escala industrial, es fuertemente

contestada incluso por grupos ecologistas, dado que los impactos medioambientales de estas

instalaciones y las líneas de distribución de energía eléctrica que precisan pueden llegar a ser

importantes, especialmente, si como ocurre con frecuencia (caso de la energía eólica) se ocupan

espacios naturales que habían permanecido ajenos al hombre.

Las fuentes de energía pueden ser renovables y no renovables. Las renovables, como el Sol,

permiten una explotación ilimitada, ya que la naturaleza las renueva constantemente. Las no

renovables como el carbón, aprovechan recursos naturales cuyas reservas disminuyen con la

explotación, lo que las convierte en fuentes de energía con poco futuro, ya que sus reservas se

están viendo reducidas drásticamente.

CLASIFICACION DE FUENTES DE ENERGIA:

Las fuentes de energía se clasifican en:

Renovables: Pueden utilizarse de manera continuada para producir energía, bien porque se

regeneran fácilmente (biomasa) o porque son una fuente inagotable (solar).

Ejemplo de ellas son las siguientes:

Energía Hídráulica: obtenida a través de un curso del agua.

Energía Eólica: Proviene del viento.

Energía Solar: Proviene de la luz del sol como su nombre lo dice, esta puede ser

transformada en dos tipos de energía, la eléctrica y la térmica.

Energía Geotérmica: proviene del calor interno de la tierra y también se puede transformar

en energía eléctrica o calorífica.

Energía Marítima: Proviene del movimiento de subida y bajada del agua del mar.

Energía de ondas: Proviene del movimiento ondulatorio de las masas de agua.

Energía de Biomasa: Proviene del aprovechamiento energético del bosque o de sus residuos,

de los residuos de la agricultura, de la industria alimentaria o el resultado de las plantas de

tratamiento de aguas residuales o industriales.

UN TRANSDUCTOR:

Es un dispositivo capaz de transformar o convertir una determinada manifestación de energía de

entrada, en otra diferente a la salida, pero de valor muy pequeños en términos relativos con

respecto a un generador.

El nombre del transductor ya nos indica cual es la transformación que realiza (por ejemplo

electromecánica, transforma una señal eléctrica en mecánica o viceversa). Es un dispositivo

usado principalmente en la industria, en la medicina interna, en la agricultura, en robótica, en

aeronáutica, etc., para obtener la información de entornos físicos y químicos y conseguir (a partir

de esta información) señales o impulsos eléctricos o viceversa. Los transductores siempre

consumen cierta cantidad de energía por lo que la señal medida resulta atenuada.

UN INTERRUPTOR ELÉCTRICO: 

Es en su acepción más básica un dispositivo que permite desviar o interrumpir el curso de una

corriente eléctrica. En el mundo moderno sus tipos y aplicaciones son innumerables, van desde

un simple interruptor que apaga o enciende una bombilla, hasta un complicado selector de

transferencia automático de múltiples capas, controlado por computadora.

Su expresión más sencilla consiste en dos contactos de metal inoxidable y el actuante. Los

contactos, normalmente separados, se unen mediante un actuante para permitir que la corriente

circule. El actuante es la parte móvil que en una de sus posiciones hace presión sobre los

contactos para mantenerlos unidos.

CONDENSADOR ELÉCTRICO O CAPACITOR:

Es un dispositivo pasivo, utilizado en electricidad y electrónica, capaz de almacenar

energía sustentando un campo eléctrico.1 2 Está formado por un par de superficies conductoras,

generalmente en forma de láminas o placas, en situación de influencia total (esto es, que todas

las líneas de campo eléctrico que parten de una van a parar a la otra) separadas por un

material dieléctrico o por el vacío. Las placas, sometidas a una diferencia de potencial, adquieren

una determinada carga eléctrica, positiva en una de ellas y negativa en la otra, siendo nula la

variación de carga total.

Aunque desde el punto de vista físico un condensador no almacena carga ni corriente eléctrica,

sino simplemente energía mecánica latente; al ser introducido en un circuito se comporta en la

práctica como un elemento "capaz" de almacenar la energía eléctrica que recibe durante el

periodo de carga, la misma energía que cede después durante el periodo de descarga.

UN INDUCTOR, BOBINA O REACTOR:

Es un componente pasivo de un circuito eléctrico que, debido al fenómeno de la autoinducción,

almacena energía en forma de campo magnético.

EL ALMACENAMIENTO DE ENERGÍA:

Comprende los métodos que tiene la humanidad para conservar en la medida de lo posible una

cierta cantidad en cualquier forma, para liberarla cuando se requiera en la misma forma en que se

recolectó o en otra diferente. Las formas de energía pueden ser energía potencial (gravitacional,

química, elástica, etc.) o energía cinética. Muchos sistemas mecánicos funcionan almacenando

energía y consumiéndola lentamente: un ejemplo es el reloj mecánico que almacena en el muelle

la energía para ir consumiéndola vía un regulador. En un ordenador los condensadores existentes

en un chip almacenan la energía suficiente para que al volver a encenderse tengan la memoria de

algunas de las funciones previas. Incluso los alimentos son una forma que la naturaleza tiene de

almacenar la energía procedente del Sol.

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 1845 por Gustav Kirchhoff. Son ampliamente

usadas en ingeniería eléctrica.

Ambas leyes de circuitos pueden derivarse directamente de las ecuaciones de Maxwell, pero

Kirchhoff precedió a Maxwell y gracias a Georg Ohm su trabajo fue generalizado. Estas leyes

son muy utilizadas en ingeniería eléctrica e ingeniería electrónica para

hallar corrientes y tensiones en cualquier punto de un circuito eléctrico.

Ley de corriente de kirchhoff:

La corriente que pasa por un nodo es igual a la corriente que sale del mismo. i1 + i4 = i2 + i3

Esta ley también es llamada ley de nodos o primera ley de Kirchhoff y es común que se use la

sigla LCK para referirse a esta ley. La ley de corrientes de Kirchhoff nos dice que:

En cualquier nodo, la suma de las corrientes que entran en ese nodo es igual a la suma de las

corrientes que salen. De forma equivalente, la suma de todas las corrientes que pasan por el nodo

es igual a cero

Esta fórmula es válida también para circuitos complejos:

La ley se basa en el principio de la conservación de la carga donde la carga en couloumbs es el

producto de la corriente en amperios y el tiempo en segundos.

Densidad de carga variable:

La LCK sólo es válida si la densidad de carga se mantiene constante en el punto en el que se

aplica. Considere la corriente entrando en una lámina de un condensador. Si uno se imagina una

superficie cerrada alrededor de esa lámina, la corriente entra a través del dispositivo, pero no

sale, violando la LCK. Además, la corriente a través de una superficie cerrada alrededor de todo

el capacitor cumplirá la LCK entrante por una lámina sea balanceada por la corriente que sale de

la otra lámina, que es lo que se hace en análisis de circuitos, aunque cabe resaltar que hay un

problema al considerar una sola lámina. Otro ejemplo muy común es la corriente en

una antena donde la corriente entra del alimentador del transmisor pero no hay corriente que

salga del otro lado.

Maxwell introdujo el concepto de corriente de desplazamiento para describir estas situaciones.

La corriente que fluye en la lámina de un capacitor es igual al aumento de la acumulación de la

carga y además es igual a la tasa de cambio del flujo eléctrico debido a la carga (el flujo eléctrico

también se mide en Coulombs, como una carga eléctrica en el SIU). Esta tasa de cambio del flujo

, es lo que Maxwell llamó corriente de desplazamiento :

Cuando la corriente de desplazamiento se incluye, la ley de Kirchhoff se cumple de nuevo. Las

corrientes de desplazamiento no son corrientes reales debido a que no constan de cargas en

movimiento, deberían verse más como un factor de corrección para hacer que la LCK se cumpla.

En el caso de la lámina del capacitor, la corriente entrante de la lámina es cancelada por una

corriente de desplazamiento que sale de la lámina y entra por la otra lámina.

Esto también puede expresarse en términos del vector campo al tomar la Ley de Ampere de la

divergencia con la corrección de Maxwell y combinando la ley de Gauss, obteniendo:

Esto es simplemente la ecuación de la conservación de la carga (en forma integral, dice que la

corriente que fluye a través de una superficie cerrada es igual a la tasa de pérdida de carga del

volumen encerrado (Teorema de Divergencia). La ley de Kirchhoff es equivalente a decir que la

divergencia de la corriente es cero, para un tiempo invariante p, o siempre verdad si la corriente

de desplazamiento está incluida en J.

Ley de tención de kirchhoff:

Ley de tensiones de Kirchhoff, en este caso v4= v1+v2+v3. No se tiene en cuenta a v5 porque no

forma parte de la malla que estamos analizando.

Esta ley es llamada también segunda ley de Kirchhoff, ley de lazos de Kirchhoff o ley de

mallas de Kirchhoff (es común que se use la sigla LVK para referirse a esta ley).

En un lazo cerrado, la suma de todas las caídas de tensión es igual a la tensión total suministrada.

De forma equivalente, la suma algebraica de las diferencias de potencial eléctrico en un lazo es

igual a cero.

De igual manera que con la corriente, las tensiones también pueden ser complejos, así:

Esta ley se basa en la conservación de un campo potencial de energía. Dado una diferencia de

potencial, una carga que ha completado un lazo cerrado no gana o pierde energía al regresar al

potencial inicial.

Esta ley es cierta incluso cuando hay resistencia en el circuito. La validez de esta ley puede

explicarse al considerar que una carga no regresa a su punto de partida, debido a la disipación de

energía. Una carga simplemente terminará en el terminal negativo, en vez del positivo. Esto

significa que toda la energía dada por la diferencia de potencial ha sido completamente

consumida por la resistencia, la cual la transformará en calor. Teóricamente, y, dado que las

tensiones tienen un signo, esto se traduce con un signo positivo al recorrer un circuito desde un

mayor potencial a otro menor, y al revés: con un signo negativo al recorrer un circuito desde un

menor potencial a otro mayor.

En resumen, la ley de tensión de Kirchhoff no tiene nada que ver con la ganancia o pérdida de

energía de los componentes electrónicos (Resistores, capacitores, etc.). Es una ley que está

relacionada con el campo potencial generado por fuentes de tensión. En este campo potencial, sin

importar que componentes electrónicos estén presentes, la ganancia o pérdida de la energía dada

por el campo potencial debe ser cero cuando una carga completa un lazo.

Campo eléctrico y potencial eléctrico:

La ley de tensión de Kirchhoff puede verse como una consecuencia del principio de la

conservación de la energía. Considerando ese potencial eléctrico se define como una integral de

línea, sobre un campo eléctrico, la ley de tensión de Kirchhoff puede expresarse como:

Que dice que la integral de línea del campo eléctrico alrededor de un lazo cerrado es cero.

Para regresar a una forma más especial, esta integral puede "partirse" para conseguir la tensión

de un componente en específico.

CIRCUITOS SERIE, EN PARALELOS Y MIXTOS:

Hasta ahora hemos considerado los circuitos con un solo receptor, pero lo cierto es que es más

común encontrar varios receptores en el mismo circuito.

Cuando se instalan varios receptores, éstos pueden ser montados de diferentes maneras:

En serie En paralelo Mixtos

Circuitos en serie

En un circuito en serie los receptores están instalados uno a continuación de otro en la línea eléctrica, de tal forma que la corriente que atraviesa el primero de ellos será la misma que la que atraviesa el último. Para instalar un nuevo elemento en serie en un circuito tendremos que cortar el cable y cada uno de los terminales generados conectarlos al receptor.

 

Circuito en paralelo

En un circuito en paralelo cada receptor conectado a la fuente de alimentación lo está de forma independiente al resto; cada uno tiene su propia línea, aunque haya parte de esa línea que sea común a todos. Para conectar un nuevo receptor en paralelo, añadiremos una nueva línea conectada a los terminales de las líneas que ya hay en el circuito.

Caída de tensión en un receptor

Aparece un concepto nuevo ligado a la tensión. Cuando tenemos más de un receptor conectado en serie en un circuito, si medimos los voltios en los extremos de cada uno de los receptores podemos ver que la medida no es la misma si aquellos tienen resistencias diferentes. La medida de los voltios en los extremos de cada receptor la llamamos caída de tensión.

La corriente en los circuitos serie y paralelo

Una manera muy rápida de distinguir un circuito en seria de otro en paralelo consiste en imaginala circulación de los electrones a través de uno de los receptores: si para regresen a la pila atravesando el receptor, los electrones tienen que atravesar otro receptor, el circuito está en serie; si los electrones llegan atravesando sólo el receptor seleccionado, el circuito está en paralelo.

Pulsa sobre los circuitos de abajo para ver el movimiento de los electrones

Características de los circuitos serie y paralelo

  Serie Paralelo

Resistencia Aumenta al incorporar receptores Disminuye al incorporar receptores

Caída de tensión

Cada receptor tiene la suya, que aumenta con su resistencia. La suma de todas las caídas es igual a la tensión de la pila.

Es la misma para cada uno de los receptores, e igual a la de la fuente.

Intensidad 

Es la misma en todos los receptores e igual a la general en el circuito.

Cuantos más receptores, menor será la corriente que circule.

Cada receptor es atravesado por una corriente independiente, menor cuanto mayor resistencia. La intensidad total es la suma de las intensidades individuales. Será, pues, mayor cuanto más receptores tengamos en el circuito.

Cálculos

UN DIVISOR DE TENSIÓN O VOLTAJE:

Es una configuración de circuito eléctrico que reparte la tensión de una fuente entre una o

más impedancias conectadas en serie.

Supóngase que se tiene una fuente de tensión  , conectada en serie con n impedancias.

Para conocer el voltaje   en la impedancia genérica  , se utiliza la ley de Ohm:

Sustituyendo la segunda ecuación en la primera se obtiene que el voltaje en la impedancia

genérica   será:

Obsérvese que cuando se calcula la caída de voltaje en cada impedancia y se recorre la malla

cerrada, el resultado final es cero, respetándose por tanto la segunda ley de Kirchhoff.

Un circuito análogo al divisor de tensión en el dominio de la corriente es el divisor de corriente.

UN DIVISOR DE CORRIENTE:

Es una configuración presente en circuitos eléctricos que puede fragmentar la corriente

eléctrica de una fuente entre diferentes impedancias conectadas en paralelo. El divisor de

corriente es usado para satisfacer la Ley de tensiones de Kirchhoff.

Supóngase que se tiene una fuente de corriente ICen paralelo con RT (esta se calcula tomando en cuenta si están en serie o en

paralelo).

Ecuaciones del divisor de corriente:

Para un divisor de corriente con n impedancias, se tiene un esquema similar a este:

La corriente que circula por cada impedancia es el producto de la corriente proporcionada por el

generador por todas las demás impedancias (es decir, todas menos por la que pasa la corriente

que queremos calcular) dividido entre la suma de todas las posibles combinaciones de productos

de impedancias en grupos de n-1 en n-1:

Que también se puede escribir como:

Las ecuaciones se simplifican bastante si trabajamos con admitancias en lugar de impedancias,

sabiendo que:

Quedando la expresión de la siguiente forma:

CONCLUSIONES

Como resultado de la investigación de curso, es posible concluir que la materia de Análisis de Circuitos existen muchos factores a conocer como lo indica cada uno de los conceptos encontrados, para aprender cada día más. Cada estudiante puede reconocer los conceptos gracias al trabajo de investigación de fase 1 y así saber cómo implementarlos en la materia. Para llevar una idea de lo que viene en adelante.

REFERENCIAS

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Wikipedia. VOLTAJE O TENSION, Recuperado de http://es.wikipedia.org/wiki/Tensi%C3%B3n_%28electricidad%29.

Wikipedia. POTENCIA ELECTRICA, Recuperado de http://es.wikipedia.org/wiki/Potencia_el%C3%A9ctrica.

Wikipedia. ENERGIA, Recuperado de http://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa.

Wikipedia. RESISTENCIA, Recuperado de http://es.wikipedia.org/wiki/Resistencia_el%C3%A9ctrica.

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Wikipedia. CONDENSADOR ELECTRICO O CAPACITOR, Recuperado de http://es.wikipedia.org/wiki/Condensador_el%C3%A9ctrico.

Wikipedia. INDUCTOR, BOBINA O REACTOR, Recuperado de http://es.wikipedia.org/wiki/Inductor.

Wikipedia. ALMACENAMIENTO DE ENERGIA, Recuperado de http://es.wikipedia.org/wiki/Almacenamiento_de_energ%C3%ADa.

Wikipedia. LEYES DE KIRCHHOFF, Recuperado de http://es.wikipedia.org/wiki/Leyes_de_Kirchhoff.

Luis tarifa soft, CIRCUITOS SERIE, EN PARALELO Y MIXTOS, Recuperado de http://luis.tarifasoft.com/2_eso/electricidad2ESO/circuitos_serie_y_paralelo.html.

Wikipedia. DIVISION DE TENCION O VOLTAJE, Recuperado de http://es.wikipedia.org/wiki/Divisor_de_tensi%C3%B3n.

Wikipedia. DIVISION DE CORRIENTE, Recuperado de http://es.wikipedia.org/wiki/Divisor_de_corriente.