ANALISIS DE REDES ELÉCTRICAS I CONVENCIÒN DE VOLTAJE Y CORRIENTE PARA COMPONENTES ACTIVOS Y PASIVOS PARTE 2 PROFESOR: ING. OTTO ALVARADO PROFESOR: ING. OTTO ALVARADO 1

PROFESOR: ING. OTTO ALVARADO COMPONENTES ACTIVOS El Voltaje y la Corriente van a favor. V1 La corriente sale por el terminal positivo. + - I PROFESOR: ING. OTTO ALVARADO

PROFESOR: ING. OTTO ALVARADO Ejemplo: BATERIA RECARGABLE Trabaja como elemento activo y también como pasivo, pero, prevalece su función de componente activo. PROFESOR: ING. OTTO ALVARADO

PROFESOR: ING. OTTO ALVARADO PROCESO DE CARGA I La corriente entra por la terminal positiva. ENTREGA DE ENERGÌA I R La corriente sale por la terminal positiva. PROFESOR: ING. OTTO ALVARADO

ANALISIS DE REDES ELÉCTRICAS I Iab Iba I1 Iy a b I1= -Iy Iy= -I1 Iy= Iba I1= Iab OJO: En un componente que no sabemos si es activo o pasivo, entonces asumimos una convención para cada uno de ellos, hay que respetarlas y si NO las respetan hay que tener CUIDADO!!! PROFESOR: ING. OTTO ALVARADO PROFESOR: ING. OTTO ALVARADO

ANALISIS DE REDES ELÉCTRICAS I COMPONENTES PASIVOS ò La Corriente entra por el positivo. La corriente fluye contrario a los terminales del voltaje. PROFESOR: ING. OTTO ALVARADO PROFESOR: ING. OTTO ALVARADO 6

PROFESOR: ING. OTTO ALVARADO Ejemplo: FOCO La corriente entra por el positivo y sale por el negativo. PROFESOR: ING. OTTO ALVARADO

¡Quiero usar convención activa en un componente pasivo! Los “contreras” pueden ir en contra de la convención, pero deben tener cuidado! para no cometer errores como decir que un foco genera potencia! ¡Quiero usar convención activa en un componente pasivo! + - i PROFESOR: ING. OTTO ALVARADO

POTENCIA Respetando la convención de elemento activo. Respetando la convención de elemento pasivo. Potencia entregada en el elemento es igual al negativo de la potencia consumida en el mismo elemento. ò PROFESOR: ING. OTTO ALVARADO

POTENCIA EN UN COMPONENTE PASIVO ANALISIS DE REDES ELÉCTRICAS I POTENCIA EN UN COMPONENTE PASIVO Algunos elementos pasivos pueden entregar potencia, pero no lo harán de forma continua o permanente, por ejemplo inductores o capacitores que tienen energía eléctrica almacenada en sus campos. PROFESOR: ING. OTTO ALVARADO PROFESOR: ING. OTTO ALVARADO 10

EJEMPLOS SENCILLOS DE POTENCIA: Le ponemos potencia generada por la convención de los signos. RED =12v Como la potencia generada me dio positiva comprobamos que es la potencia de un elemento activo. = -2A Le ponemos potencia consumida por la convención de los signos. RED =12v Como la potencia consumida me dio negativa comprobamos que es la potencia de un elemento activo. NOTA: Se debe especificar si la potencia se está consumiendo o generando. PROFESOR: ING. OTTO ALVARADO

EJERCICIOS DE PRÀCTICA: Calcule la potencia absorbida por cada elemento de las siguientes figuras: 3 A + 2 V - -5 A + 4 V - -3 A - -2 V + Elemento 2 Elemento 3 Elemento1 + - 4.6 A 220 mV -3.8 V - + -1.75 A + - 3.2 A Elemento 5 Elemento 6 Elemento 4 PROFESOR: ING. OTTO ALVARADO

PARA RECORDAR… La potencia consumida de un componente pasivo siempre será positiva. Un elemento activo puede entregar o consumir potencia (Batería Recargable) La potencia generada de un componente pasivo siempre será negativa. PROFESOR: ING. OTTO ALVARADO

PROFESOR: ING. OTTO ALVARADO CARACTERIZACIÒN DE LOS COMPONENTES FÌSICOS (ACTIVOS Y PASIVOS) Y COMO SE REPRESENTAN PROFESOR: ING. OTTO ALVARADO

ANALISIS DE REDES ELÉCTRICAS I FUENTES IDEALES FUENTES IDEALES DE VOLTAJE a) b) c) Símbolo para la fuente de tensión en DC; b) Símbolo para la batería; c) Símbolo para la fuente de tensión en AC. PROFESOR: ING. OTTO ALVARADO PROFESOR: ING. OTTO ALVARADO 15

Fuentes Ideales Independiente de Voltaje Real En la fuente ideal el voltaje permanece Constante. + Vf - Vf Si la tensión disminuye ya no se considera como una fuente ideal sino como una fuente real. PROFESOR: ING. OTTO ALVARADO

ANALISIS DE REDES ELÉCTRICAS I Fuentes ideales de Corriente a) b) a) Símbolo para la fuente de corriente en DC. b) Símbolo para la fuente de corriente en AC. Fuente Ideal Independiente de Corriente If → I Ideal Real t PROFESOR: ING. OTTO ALVARADO PROFESOR: ING. OTTO ALVARADO 17

Terminales en cortocircuito para Pf=0 0 V + - If Terminales en cortocircuito para Pf=0 + - Vf I=0 Terminales en circuito abierto para Pf=0 PROFESOR: ING. OTTO ALVARADO

ANALISIS DE REDES ELÉCTRICAS I FUENTES DEPENDIENTES O CONTROLADAS Fuentes Dependientes de Voltaje Fuentes Dependientes de Voltaje controlada por Voltaje (F.D.V.V.) Variable de control PROFESOR: ING. OTTO ALVARADO PROFESOR: ING. OTTO ALVARADO 19

Fuente Dependiente de Voltaje controlada por Corriente (F.D.V.I.) Variable de control β V=β*iy [v/A] V Iy A Vx y Iy se las conoce como variables de control. PROFESOR: ING. OTTO ALVARADO

ANALISIS DE REDES ELÉCTRICAS I Fuentes Dependientes de corriente Fuente Dependiente de Corriente controlada por Corriente (F.D.I.I.) γ If=γIb Ib PROFESOR: ING. OTTO ALVARADO PROFESOR: ING. OTTO ALVARADO 21

Fuente Dependiente de Corriente controlada por Voltaje (F.D.I.V.) ρ If=ρVa Va PROFESOR: ING. OTTO ALVARADO

EJERCICIOS DE PRÀCTICA: En el circuito de la figura se sabe que V2 corresponde a 3V, determine VL. + - V2 VL 5V2 VL=5V2 VL=5(3) Conductor ideal VL=15 [V] PROFESOR: ING. OTTO ALVARADO

PROFESOR: ING. OTTO ALVARADO Determine la potencia absorbida por cada elemento del circuito de la siguiente figura: 7A + 8 V - 20 V - 12 V + - + 5 A 8 A 0.25Vx -Vx 2 A PROFESOR: ING. OTTO ALVARADO

Potencia del elemento 1: + 8 V - 20 V - 12 V + - + 5 A 8 A 0.25Vx 1 2 3 4 5 -Vx 2 A Como es un elemento que respeta la convención de elemento activo se le pone potencia generada, suministrada, producida o entregada, por dicho elemento (en este caso la fuente). Potencia del elemento 1: PROFESOR: ING. OTTO ALVARADO

Potencia del elemento 2: Como es un elemento que respeta la convención de elemento pasivo se le pone potencia absorbida, consumida, recibida o adquirida, por dicho elemento. Potencia del elemento 3: PROFESOR: ING. OTTO ALVARADO

Potencia del elemento 4: Donde: PROFESOR: ING. OTTO ALVARADO

Balance de Potencia de Energía absorbidas generadas Balance de Potencia de Energía PROFESOR: ING. OTTO ALVARADO

Resistor, Inductor y Capacitor. ELEMENTOS PASIVOS Resistor, Inductor y Capacitor. El resistor es un dispositivo que disipa (consume) energía. El Inductor y el Capacitor son dispositivos que almacenan energía. PROFESOR: ING. OTTO ALVARADO

ANALISIS DE REDES ELÉCTRICAS I RESISTOR Resistencia Eléctrica. La Resistencia eléctrica es una de medida oposición al flujo de electrones ò paso de la corriente eléctrica. PROFESOR: ING. OTTO ALVARADO PROFESOR: ING. OTTO ALVARADO 30

ANALISIS DE REDES ELÉCTRICAS I LEY DEL COMPONENTE: CASO RESISTOR PROFESOR: ING. OTTO ALVARADO PROFESOR: ING. OTTO ALVARADO 31

ANALISIS DE REDES ELÉCTRICAS I [ ] mhos. La conductancia es la facilidad que presenta el material al paso de la corriente eléctrica. PROFESOR: ING. OTTO ALVARADO PROFESOR: ING. OTTO ALVARADO 32

No respeta la convención, pero al ponerle el signo esta correcto. Resistor Cumple la convención. No respeta la convención, pero al ponerle el signo esta correcto. PROFESOR: ING. OTTO ALVARADO

ANALISIS DE REDES ELÉCTRICAS I INDUCTOR El inductor es un elemento pasivo el cual presenta una propiedad que se la denomina Inductancia. La INDUCTANCIA el la propiedad de ciertos dispositivos para oponerse al cambio de la corriente eléctrica. Inductancia Propia Inductor PROFESOR: ING. OTTO ALVARADO PROFESOR: ING. OTTO ALVARADO 34

ANALISIS DE REDES ELÉCTRICAS I Ley del componente: Caso Inductor Sera positivo si cumple con la convención de elemento pasivo. El inductor almacena energía en el campo magnético. La ley del componente relaciona el voltaje en las terminales del inductor y la corriente que pasa por el elemento. PROFESOR: ING. OTTO ALVARADO PROFESOR: ING. OTTO ALVARADO 35

No respeta la convención, pero està correcto. Inductor Cumple la convención No respeta la convención, pero està correcto. PROFESOR: ING. OTTO ALVARADO

ANALISIS DE REDES ELÉCTRICAS I CAPACITOR El capacitor almacena energía en el campo eléctrico. A d Medio PROFESOR: ING. OTTO ALVARADO PROFESOR: ING. OTTO ALVARADO 37

ANALISIS DE REDES ELÉCTRICAS I LEY DE COMPONENTE: CASO CAPACITOR Ley del componente en el Capacitor. El Capacitor reacciona a los cambios de Voltaje. PROFESOR: ING. OTTO ALVARADO PROFESOR: ING. OTTO ALVARADO 38

No respeta la convención, pero al ponerle el signo está correcto. Capacitor i C Cumple la convención. No respeta la convención, pero al ponerle el signo está correcto. PROFESOR: ING. OTTO ALVARADO

PROFESOR: ING. OTTO ALVARADO C i i=0 Circuito abierto PROFESOR: ING. OTTO ALVARADO