1 Unidad I: Conceptos Generales. Elementos y Leyes Básicas Circuitos Resistivos Simples UNIVERSIDAD DIEGO PORTALES Facultad de Ingeniería Escuela de Ingeniería.

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1 1 Unidad I: Conceptos Generales. Elementos y Leyes Básicas Circuitos Resistivos Simples UNIVERSIDAD DIEGO PORTALES Facultad de Ingeniería Escuela de Ingeniería Industrial ICI-3018 ELECTROTECNIA Y ELECTRONICA

2 23/08/10 2 CIRCUITOS RESISTIVOS SIMPLES Clase CircuitoTipo CircuitoComponentes Fuente Independiente Corriente Continua ResistivoFuentes de Voltaje y Corriente, Resistencias Fuente Independiente Corriente Alterna ResistivoFuentes de Voltaje y Corriente, Impedancias Fuente DependienteFVCC Fuente DependienteFVCV Fuente DependienteFCCC Fuente DependienteFCCV UNIVERSIDAD DIEGO PORTALES Facultad de Ingeniería Escuela de Ingeniería Industrial

3 23/08/10 3 Clase CircuitoTipo CircuitoComponentes Fuente Independiente Corriente Continua ResistivoFuentes de Voltaje y Corriente, Resistencias ResistenciaVoltajeCorrientePotencia R = (ρ * L) / SV = I * RI = (V / R)P = V * I UNIVERSIDAD DIEGO PORTALES Facultad de Ingeniería Escuela de Ingeniería Industrial CIRCUITOS RESISTIVOS SIMPLES

4 4 Circuito Serie Un circuito serie, es aquel que tiene conectados sus cargas o resistencias uno a continuación del otro. Se caracteriza por: La resistencia total del circuito es la suma de las resistencias que lo componen. Rt = R1 + R2 + R3 La corriente que circula es la misma por todos los elementos. IT = I1 = I2 = I3 La fuerza electromotriz entregada por la fuente se reparte entre los distintos elementos. V = V1 + V2 + V3 Si se quema una de las resistencias, se interrumpe el circuito y deja de fluir corriente hacia la otra resistencia. UNIVERSIDAD DIEGO PORTALES Facultad de Ingeniería Escuela de Ingeniería Industrial

5 5 Circuito Serie Divisor General de Voltajes: Otra herramienta útil para el análisis de circuitos lo constituyen los divisores de voltajes. Para el caso anterior en que tenemos una fuente de voltaje en serie con varias resistencias en serie, tenemos que podemos simplificar nuestro análisis aplicando: UNIVERSIDAD DIEGO PORTALES Facultad de Ingeniería Escuela de Ingeniería Industrial

6 6 Circuito Serie Ejemplo Serie1: En el circuito serie anterior la fuente tiene una diferencia de potencial de 230 Voltios y el valor de las resistencias es de R1 = 250 Ω, R2 = 270 Ω y R3 = 70 Ω. Calcule la resistencia total Rt, Corrientes It, I1, I2 e I3, Voltajes Vt, V1, V2 y V3. UNIVERSIDAD DIEGO PORTALES Facultad de Ingeniería Escuela de Ingeniería Industrial

7 7 Circuito Serie Resultados Ejemplo Serie 1: En el circuito serie anterior, lo primero que se debe realizar es calcular Rt para obtener las corrientes It = I1 = I2 = I3. Rt = (250 + 270 + 70) Ω = 590 Ω It = I1 = I2 = I3 = 230 / 590 = 0,39 A V1 = 0,39*250 = 97.46 V; V2 = 0,39*270 = 105.25 V; V3 = 0,39*70 = 27,29 V Otro método es aplicar divisor de voltajes Comprobacion: Ocupar las potencias P suministrada = - P absorbida. UNIVERSIDAD DIEGO PORTALES Facultad de Ingeniería Escuela de Ingeniería Industrial

8 8 Circuito Paralelo Un circuito paralelo, es aquel que tiene conectados los terminales de sus cargas o resistencias unidos entre si. UNIVERSIDAD DIEGO PORTALES Facultad de Ingeniería Escuela de Ingeniería Industrial

9 9 Circuito Paralelo Se caracteriza por: La inversa de la resistencia total del circuito es la suma de las inversas de las resistencias que lo componen. Otra forma de expresar la resistencia total cuando son dos los elementos es: Rt = R1*R2 / (R1 + R2) La corriente total que sale de la fuente se reparte por todos los elementos. It = Is = I1 + I2 + I3 La fuerza electromotriz generada por el generador llega por igual a todos los elementos. Vt = V1 = V2 = V3 UNIVERSIDAD DIEGO PORTALES Facultad de Ingeniería Escuela de Ingeniería Industrial

10 10 Circuito Paralelo Divisor General de Corrientes: Otra herramienta útil para el análisis de circuitos lo constituyen los divisores de corriente. Para el caso anterior en que tenemos una fuente de voltaje en paralelo con varias resistencias en paralelo, tenemos que podemos simplificar nuestro análisis aplicando: UNIVERSIDAD DIEGO PORTALES Facultad de Ingeniería Escuela de Ingeniería Industrial

11 11 Circuito Paralelo Ejemplo Paralelo 1: En el circuito paralelo anterior la fuente tiene una diferencia de potencial de 110 Voltios y el valor de las resistencias es de R1 = 25 Ω, R2 = 30 Ω y R3 = 80 Ω. Calcule la resistencia total Rt, Corrientes Is, I1, I2 e I3, Voltajes Vt, V1, V2 y V3. UNIVERSIDAD DIEGO PORTALES Facultad de Ingeniería Escuela de Ingeniería Industrial

12 12 Circuito Paralelo Resultados Ejemplo Paralelo 1: Se debe calcular la resistencia equivalente Rt = 1 / (1/25 + 1/30 + 1/80) = 11,65 Ω Vs = V1=V2=V3= 110 V Metodo 1: Ley de Ohms Luego It = 110 / 11.65 = 9.44 A; I1 = 110 / 25 = 4.4 A; I2 = 110 / 30 = 3.67 A I3 = 110 / 80 = 1.375 A Metodo 2: Divisor de Intensidad Luego It = 110 / 11.65 = 9.44 A; I1 = (11.65 * 9.44) / 25 = 4.4 A; I2 = (11.65 * 9.44) / 30 = 3.67 A; I3 = (11.65 * 9.44) / 80 = 1.375 A UNIVERSIDAD DIEGO PORTALES Facultad de Ingeniería Escuela de Ingeniería Industrial

13 13 Circuito Paralelo Otra observación interesante de este circuito es que aunque se queme una de las resistencias, no afecta a la otra. Los aparatos de nuestras viviendas están conectados en paralelo. UNIVERSIDAD DIEGO PORTALES Facultad de Ingeniería Escuela de Ingeniería Industrial

14 14 Circuito Mixto Un circuito mixto, es aquel que tiene elementos en paralelo y en serie. Por ejemplo, las resistencias 5 y 4-3 están conectadas en paralelo y a la vez en serie con la resistencia 2 y finalmente en paralelo con la resistencia 1. UNIVERSIDAD DIEGO PORTALES Facultad de Ingeniería Escuela de Ingeniería Industrial

15 15 Circuito Mixto La estrategia de análisis para este circuito es transformarlo en uno que ya hemos analizado, convirtiendo las resistencias en equivalentes y posteriormente aplicando los métodos ya estudiados. UNIVERSIDAD DIEGO PORTALES Facultad de Ingeniería Escuela de Ingeniería Industrial

16 16 Circuito Mixto Ejemplo Mixto 1: Calcular la resistencia equivalente entre los nodos A y B del circuito de la figura: UNIVERSIDAD DIEGO PORTALES Facultad de Ingeniería Escuela de Ingeniería Industrial

17 17 Circuito Mixto: Conceptos CIAB: COCI: UNIVERSIDAD DIEGO PORTALES Facultad de Ingeniería Escuela de Ingeniería Industrial

18 18 Circuito Mixto Ejemplo Mixto 1: Calcular la resistencia equivalente entre los nodos A y B del circuito de la figura: R eq: 2.8 Ω UNIVERSIDAD DIEGO PORTALES Facultad de Ingeniería Escuela de Ingeniería Industrial

19 19 FIN UNIVERSIDAD DIEGO PORTALES Facultad de Ingeniería Escuela de Ingeniería Industrial