FUNDAMENTOS DE TECNOLOGÍA ELÉCTRICA 1. Introducción a los circuitos. 2. Corriente alterna senoidal. 3. Sistemas trifásicos equilibrados. 4. Tarificación de la energía eléctrica en Baja Tensión. 5. Compensación del factor de potencia en los sistemas eléctricos. 6. Transformadores. 7. Motores eléctricos asíncronos. 8. Aparamenta eléctrica en Baja Tensión.

FUNDAMENTOS DE TECNOLOGÍA ELÉCTRICA (PRÁCTICAS) 1. Medida de tensiones y corrientes en una instalación eléctrica. 2. Visualización y obtención de los parámetros de ondas alternas senoidales 3. Determinación de las potencias y del factor de potencia de una instalación eléctrica. 4. Compensación del factor de potencia de una instalación eléctrica. 5. Arranque de un motor asíncrono trifásico.

INTRODUCCIÓN A LOS CIRCUITOS ELÉCTRICOS 1.- Variables que intervienen en los circuitos eléctricos. 2.- Elementos pasivos. 3.- Elementos activos. 4.- Leyes de Kirchhoff. 5.- Método de las mallas. 6.- Método de los nudos. 7.- Principio de superposición. 8.- Teoremas de Thévenin y Norton.

Su fin es mover cargas por caminos específicos (corriente eléctrica). Excitación CIRCUITO ELÉCTRICO Respuesta CIRCUITO ELÉCTRICO: Conjunto de elementos combinados de tal forma que existe la posibilidad de que se origine una corriente eléctrica. Su fin es mover cargas por caminos específicos (corriente eléctrica). i(t) = dq(t)/dt Tensión o d.d.p. entre dos puntos: v = dw/dq Potencia: p(t) = dw/dt = v dq/dt p(t) = v(t) i(t)

ELEMENTOS PASIVOS Componentes de los circuitos que disipan o almacenan energía eléctrica Son receptores o cargas de un circuito. Resistencia (R). Bobina (L). Condensador (C) PROPIEDADES: Disipación de energía eléctrica R Almacenamiento de energía en campos magnéticos L. Almacenamiento de energía en campos eléctricos C.

p(t) = v(t) i(t) = R i2(t) = v2(t)/R RESISTENCIA: Variables y fijas. De carbón, de hilo bobinado, líquidas, etc. Especiales: VDR, fotoresistores, NTC, PTC, termistores, potenciómetros. Unidad = Ohm En resistencias bobinadas, existe efecto inductivo a frecuencias elevadas. En un conductor: R =  l/s. En cobre  = 0.0173  mm2/m Ley de Ohm: v(t) = R i(t) Potencia: p(t) = v(t) i(t) = R i2(t) = v2(t)/R Conductancia: G = 1/R. Unidad = siemens (mho)

Elemento capaz de almacenar energía magnética. BOBINA. INDUCTANCIA Elemento capaz de almacenar energía magnética. Puede ser fija y variable. También presenta los efectos de resistencia y capacidad. Se cumple que: v(t) = L di(t)/dt L = inductancia o coeficiente de autoinducción (Henrios). Potencia: p(t) = v(t) i(t) = L i(t) di(t)/dt Energía almacenada: w(t) = L i2(t)/2

p(t) = v(t) i(t) = C v(t) dv(t)/dt CONDENSADOR Elemento capaz de almacenar energía eléctrica. Puede ser fijo y variable. Se define por su capacidad (C) en Faradios y la tensión máxima que puede soportar el dieléctrico. Se cumple que: i(t) = C dv(t)/dt Potencia: p(t) = v(t) i(t) = C v(t) dv(t)/dt Energía: w(t) = C v2(t)/2

Potencia eléctrica suministrada: ELEMENTOS ACTIVOS (I) También se denominan fuentes o generadores y se encargan de suministrar energía eléctrica a un circuito. Generador de tensión ideal: proporciona energía eléctrica con un tensión v(t) que no depende de la corriente que pasa por él. Potencia eléctrica suministrada: pg(t) = vg(t) i(t) vg(t) + - + - a b vg(t) i(t) vg i

ELEMENTOS ACTIVOS (II) Generador de tensión real: v(t) depende de la corriente que pasa por él. Potencia eléctrica suministrada: pg(t) = v(t) i(t) a + - b vg(t) Z i v(t) vg i

ELEMENTOS ACTIVOS (III) Generador de corriente ideal: Proporciona energía eléctrica con una determinada corriente ig(t) que es independiente de la tensión en bornes. Potencia eléctrica suministrada: p(t) = v(t) ig(t) a + - b ig(t) v(t) v ig(t) i

ELEMENTOS ACTIVOS (IV) Generador de corriente real: i(t) depende de la tensión en bornes. Potencia eléctrica suministrada: p(t) = v(t) i(t) + - ig(t) v(t) Z i1 i(t) v ig i

i1(t)+i3(t)+i5(t)=i2(t)+i4(t) LEYES DE KIRCHHOFF 1ª Ley de Kirchhoff: En cualquier instante de tiempo, la corriente total que entra en el nudo debe ser igual a la corriente total que sale del mismo. i1(t)+i3(t)+i5(t)=i2(t)+i4(t) i1 i2 i3 i4 i5 +

i1(t)-i2(t)+i3(t)-i4(t)+i5(t)=0 En cualquier instante de tiempo, la suma algebraica de todas las corrientes que entran en un nudo es igual a cero.  i(t) = 0 i1(t)-i2(t)+i3(t)-i4(t)+i5(t)=0 Se asigna el signo “+” a las corrientes entrantes y el signo “-” a las salientes. i2 + i1 i3 i4 i5

v3(t)+v4(t)-v1(t)-v2(t)-v5(t)=0 o de otro modo: 2ª Ley de Kirchhoff: En cualquier instante de tiempo, la suma algebraica de todas las tensiones a lo largo de un camino cerrado es igual a cero.  v(t) = 0 v3(t)+v4(t)-v1(t)-v2(t)-v5(t)=0 o de otro modo: v1(t)+v2(t)+v5(t)=v3(t)+v4(t) + v1(t) - - + - + v2(t) v5(t) - + - + - + v4(t) v3(t)

TEOREMA DE SUPERPOSICIÓN La respuesta de un circuito lineal, a varias fuentes de excitación actuando simultáneamente, es igual a la suma de las respuestas que se obtendrían cuando actuase cada una de ellas por separado.

TEOREMA DE THEVENIN “Cualquier red lineal, compuesta de elementos pasivos y activos (independientes o dependientes) se puede sustituir (desde el punto de vista de sus terminales externos AB) por un generador de tensión vTh denominado generador de Thévenin, más una impedancia en serie ZTh “ El valor de vTh de la red equivalente es igual a la magnitud v0 de la red linealque se obtiene entre los terminales AB al desconectar la carga y dejar el circuito abierto. El valor de ZTh se obtiene como el cociente entre la tensión que da la red en vacio v0 = vTh y la corriente de cortoc ircuito.

TEOREMA DE NORTON El teorema de Norton es la versión dual del de Thévenin. En este caso la red lineal se puede sustituir por un generador de corriente (cuyo valor coincide con la de cortocircuito entre los terminales AB) en paralelo con una impedancia ZN = ZTh