U. A. CIRCUITOS ELÉCTRICOS Dra. Irma Martínez Carrillo

Slides:



Advertisements
Presentaciones similares
Potencial Eléctrico y Capacitancia
Advertisements

Facultad de Ingeniería Curso: “ELECTROTECNIA Y ELECTRÓNICA” Curso: “ELECTROTECNIA Y ELECTRÓNICA”
1. DEFINICIÓN DE CAPACITANCIA  Considere dos conductores que tienen cargas de igual magnitud pero de signos opuestos, como se muestra en la figura. Tal.
Bases Físicas de la Electricidad Cinthia Torrico camacho Departamento de Física.
Electrodinámica. La electrodinámica es la rama de la Física que estudia las cargas eléctricas en movimiento (corriente eléctrica).
Condensadores Electrotecnia CETP. Condensador o capacitor Es un dispositivo eléctrico (pasivo) el cual debido a una diferencia de potencial almacena carga.
Módulo 2_ electrostática_parte2
U. A. CIRCUITOS ELÉCTRICOS Dra. Irma Martínez Carrillo
ELECTRÓNICA BÁSICA 2º ESO.
U. A. CIRCUITOS ELÉCTRICOS Dr. Carlos Juárez Toledo
1 u n i d a d Electricidad básica.
U. A. ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO CLASE 6: Potencial y capacitancia
Clase 9 mención electromagnetismo iii
Motores de CD (9) Dr. Pedro Bañuelos Sánchez.
Ley de Ohm. Ley de Ohm Establece una relación entre la diferencia de potencial (v) y la intensidad de corriente (I) en una resistencia (R) Georg Simon.
Curso de Electricidad y Magnetismo
webescuela. cl/sistema/webclass/home/recursos/view
TAREA 2 CARGA ELÉCTRICA Y LEY DE COULOMB
Tarea N° 2 CARGA ELÉCTRICA Y LEY DE COULOMB
FÍSICA II GRADO Ingeniería Mecánica
LEY DE OHM.
Unidad 5. Capítulo II. Modelos de sistemas en forma matricial.
SUBTEMA DEFINICION DE POTENCIA ELECTRICA.
Tarea 2 Cód:
Capítulo 26A - Capacitancia
Fenómenos de Corriente Continua
Definición operacional de trabajo
EM2011 Serie de Problemas 01 -Problemas Fundamentales-
Componentes electrónicos básicos CIRCUITO ELECTRÓNICA 5to ELCA INSTITUTO POLITECNICO INDUSTRIAL DE SANTIAGO.
EM2011 Serie de Problemas 01 -Problemas Fundamentales-
Capacitancia Capítulo 26 Física Sexta edición Paul E. Tippens
Método de Heun. Salvador Arteaga. Jalil Villalobos.
Unidad 1 Capítulo III Ecuaciones Diferenciales ¿para qué?
Juan Luis Blanco, Profesor de Física
Capacitores en serie y paralelo
CAPACITORES EN SERIE Y EN PARARELO
Tarea 2. carga electrica y ley de coulomb
Diapositivas en PowerPoint de la UA: Control de Procesos Industriales
Fenómenos de Corriente Continua
ELECTRÓNICA I Y II INGENIERO ISRAEL RINCÓN ESPINOZA.
FÍSICA II GRADO Ingeniería Mecánica
Diapositivas en PowerPoint de la UA: Control de Procesos Industriales
Diapositivas en PowerPoint de la UA: Circuitos eléctricos
Diapositivas en PowerPoint de la UA: Circuitos eléctricos
Potencial eléctrico.
Diapositivas en PowerPoint de la UA: Circuitos eléctricos
Campo electrostático entre placas cargadas paralelas.
Módulo 2_ electrostática_parte2
FÍSICA II GRADO Ingeniería Mecánica
Colegio Ntra. Sra. del Buen Consejo (Agustinas)
7.1 Corriente eléctrica y densidad de corriente. 7.2 Resistencia y ley de Ohm. 7.3 Energía en los circuitos eléctricos. 7.4 Asociación de resistencias.
Corriente Eléctrica y Resistencia FISI 3002 Dr. Edwin Alfonso Sosa
Módulo 2_ electrostática_parte2
Corriente y resistencia
7.1 Corriente eléctrica y densidad de corriente. 7.2 Resistencia y ley de Ohm. 7.3 Energía en los circuitos eléctricos. 7.4 Asociación de resistencias.
Campo Eléctrico Campo Eléctrico en la materia Corriente Eléctrica
CAPACITANCIA CAPACITORES EN SERIE Y EN PARALELO. CAPACITANCIA.
FÍSICA II GRADO Ingeniería Mecánica
Capacidad y dieléctricos
Capacitors and capacitance
Ecuaciones de Variables Separables Prof. Ing. Juan Miguel Morales Ecuaciones Diferenciales.
7.1 Corriente eléctrica y densidad de corriente. 7.2 Resistencia y ley de Ohm. 7.3 Energía en los circuitos eléctricos. 7.4 Asociación de resistencias.
7.1 Corriente eléctrica y densidad de corriente. 7.2 Resistencia y ley de Ohm. 7.3 Energía en los circuitos eléctricos. 7.4 Asociación de resistencias.
Los condensadores tienen muchas aplicaciones en los circuitos eléctricos, se utilizan para sintonizar la frecuencia de los receptores de radio, para eliminar.
Capacitancia Electrica y Capacitores
Colegio Ntra. Sra. del Buen Consejo (Agustinas)
NOTACIÓN CIENTÍFICA, CONVERSIÓN DE UNIDADES, MÚLTIPLOS Y SUBMÚLTIPLOS DEL SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES.
Transcripción de la presentación:

U. A. CIRCUITOS ELÉCTRICOS Dra. Irma Martínez Carrillo Unidad Académica Profesional Tianguistenco U. A. CIRCUITOS ELÉCTRICOS CLASE 3. Circuito RC en CD. Autor: Dra. Irma Martínez Carrillo Octubre 2016

MAPA CURRICULAR

Conexión serie de los capacitores Relación entre Voltaje y corriente INDICE Potencial Eléctrico Capacitor Capacitancia Conexión serie de los capacitores Relación entre Voltaje y corriente Circuito RC

Potencial Eléctrico La diferencia de potencial entre dos puntos A y B, es el trabajo realizado para transportar una carga de prueba unitaria y positiva desde A hasta B. La diferencia de potencial entre A y B se representa por VB-VA . Las unidades son J/C o llamados volts. El trabajo desarrollado para llevar una carga desde el punto A al B es

Potencial Eléctrico Un electrón volt (1eV), se define como el trabajo efectuado para transportar una carga de 1 coulomb a través de una elevación en el potencial de 1 volt.

Capacitor Un capacitor consiste en dos conductores separados por un aislante o dieléctrico. Algunas imágenes de los capacitores son:

Capacitor La capacidad de un condensador es dada por la siguiente expresión C=capacidad del condensador en Faradios (F) q=Cantidad de carga almacenada en Coulombs (C) V=Voltaje en (v) Comúnmente se utilizan las siguientes unidades para expresar la capacidad o intensidad de los capacitores 1mF=1x10-6F 1nF=1x10-9F 1pf=1x10-12F

Capacitancia La capacitancia de un condensador de placas paralelas depende estructuralmente del área de las placas (A) en m2, de la separación de las placas (d) en m y de la permitividad del material o dieléctrico em Se puede concluir que las siguientes modificaciones dan como resultado Modificación Resultado Mayor em Mayor capacitancia Mayor superficie A Menor distancia entre las placas

Ejemplo d a) Ejemplo determinar la capacitancia de un capacitor de placas paralelas con las siguientes características, cuyo aislante se conforma por un plástico vinílico de una constante dieléctrica de (em=4.1) y de 18 mm de grosor 25 cm 25 cm d (mm) C (nF) 18 20 22 24 26 28 30 b) Determina como varia la capacitancia conforme el grosor del dieléctrico aumente hasta 30 micras

Resultados a) Usando de (em=4.1) y de 18 mm de espesor tenemos b) Usando Matlab C = 1.0e-006 * 0.1260 0.1134 0.1031 0.0945 0.0872 0.0810 0.0756 d (mm) C (mF) 18 126 20 113 22 103 24 94 26 87 28 81 30 75

Conexión serie de los capacitores Los capacitores también se pueden utilizar en forma serie o paralelo y un arreglo en serie puede ser sustituido por capacitor de la siguiente capacitancia C3 C2 Ceq C1

Conexión paralelo de los capacitores Los capacitores en paralelo tienen la siguiente capacitancia equivalente C1 C3 C2 Ceq

Ejercicio Obtener la capacitancia equivalente de tres condensadores de 10 mF, 15 mF y 35 mF a)Conectados en serie b)Conectados en paralelo

Ejercicio Obtener la capacitancia equivalente del siguiente circuito C4=60mF C1=10mF C5=20mF C3=30mF C2=15mF C6=40mF V

Respuesta Los circuitos en paralelo se pueden simplificar de la siguiente forma C1=10mF C2=15mF C3=30mF V C4=60mF C5=20mF C6=40mF Ceq1,2=25mF V C3=30mF Ceq4,5,6=120mF V

Relación entre Voltaje y corriente Elemento del circuito Unidades Voltaje Corriente Resistencia Ohms (W) Capacitancia Faradios (F)

Circuito RC S1 C S2 R v S3 S2 Tarea S3 - vR(t) Encontrar el comportamiento dinámico del sistema en la resistencia es decir (vR(t)) con el interruptor en las posiciones: + - v S3 Estado del interruptor Acción S1 C inicialmente descargado S2 C Cargando a través de I S3 C descargando a través de I S2 Tarea S3

Solución a) Como se nota en la figura el voltaje en la resistencia vR es variante en el tiempo S1 Además el voltaje de la fuente es dividido en el v. del capacitor y el v. de la resistencia C S2 R + - v S3 Usando la relación de voltajes la ecuación diferencial que describe el comportamiento de la malla es Si conocemos la corriente i podemos determinar directamente el voltaje VR(t)

Solución a)…Cambio al dominio de Laplace donde i es función del tiempo, R y C y v son constantes Función Transformada de Laplace Resultado v Vs i Is Integración Usando transformada de Laplace

Solución Factorizando Is Por lo que el comportamiento dinámico es dado por la siguiente la función de transferencia es Salida Entrada

Solución determinando i Como sabemos que Vs es constante podemos rescribirlo como Función Transformada de Laplace Resultado Escalón Unitario donde el valor kv representa la magnitud en volts de la fuente, sustituyendo en la función de transferencia tenemos Para determinar i en el tiempo es necesario aplicar la inversa de Laplace a

Solución determinando i Función Transformada inversas de Laplace Resultado Si Tenemos Usando t (tau) finalmente y

Tarea Entregar en inciso b)

Solución b) Cuando el interruptor pasa a la tercera posición S3 el vC = vR s debido a que se encuentran en paralelo S1 C S2 R + - v S3

T2 Ejemplo T1 a) Ejemplo determinar la capacitancia de un capacitor de placas paralelas con las siguientes características, cuyo aislante se conforma por un plástico vinílico de una constante dieléctrica de (em=4.1) y de 18 mm de grosor T2 25 cm 25 cm d (mm) C (nF) 18 20 22 24 26 28 30 b) Determina como varia la capacitancia conforme el grosor del dieléctrico aumente hasta 30 micras

BIBLIOGRAFIA Richard C. Dorf, James A. Svoboda, Circuitos eléctricos, México Alfaomega, c2011, ISBN: 9786077072324 James W. Nilsson, Susan A. Riedel, Circuitos eléctricos , Madrid Pearson Educación, 2005, ISBN: 9788420544588. Mahmood Nahvi, Joseph A. Edminister, Circuitos eléctricos y electrónicos, Madrid McGraw-Hill, c2005, ISBN: 8448145437. William H. Hayt, Jack E. Kemmerly, Steven M, Análisis de circuitos en ingeniería, McGraw-Hill Interamericana, c2007, ISBN: 9789701061077. Robert L. Boylestad, Análisis introductorio de circuitos, México : Trillas, 1995, ISBN: 978968245188. Básica 1. William H. Hayt, Jr and Jack E. Kemmerly “Análisis de circuitos en Ingeniería “ McGraw-Hill, 2003 2. James W. Nilsson and Susan A. Riedel “Circuitos Eléctricos”, Prentice Hall 2005 3. Dorf Richard C., “Circuitos Eléctricos: Introducción al análisis y diseño”, Alfaomega 2000 Complementaria. 4.WOLF, Stanley “Guía para Mediciones Electrónicas y Prácticas de Laboratorio” Prentice-Hall Hispanoamericana México, 1980 5.Nilsson Riedel, “Circuitos Electricos”, Prentice Hall, 2005 6. Jorge Raul Villaseñor Gomez, “Circuitos Electricos y Electronicos: Fundamentos y Tecnicas para su Analisis”, Prentice Hall, 2010