ELECTROTECNIA ESPE-MEC PARCIAL I

La Electrotecnia es la disciplina tecnológica que estudia las aplicaciones de la electricidad y abarca el estudio de los fenómenos eléctricos y electromagnéticos desde el punto de vista de la utilidad práctica de la electricidad.

CONCEPTOS BÁSICOS I

Carga (q)

Es una propiedad eléctrica de las partículas atómicas de las que se compone la materia, medida en coulombs (C).

Tipos de carga

Cargas opuestas (se atraen)

Cargas iguales (se repelen)

Corriente

Es la velocidad de cambio de la carga respecto al tiempo, medida en amperes (A).

i = dq / dt

Sentido de la corriente

La corriente va en sentido contrario al movimiento de los electrones, es decir sigue la misma dirección de la carga positiva.

Tensión (v)

Denominado también diferencia de potencial, es la energía requerida para mover una carga unitaria a través de un elemento, medida en volts (V).

v = dw / dq 

dw: es la energía en Joules

Potencia

Es la variación respecto del tiempo de entrega o absorción de la energía, medida en watts (W)

p = v*i

Convensión de signos

Cuando la corriente entra por la terminal positiva de un elemento entonces p = +v*i (Absorbe potencia). Si la corriente entra por la terminal negativa entonces p = -v*i (Suministra potencia).

+ Potencia absorbida = - Potencia suministrada

La ley de la conservación de la energía se cumple en un circuito eléctrico.

Energía

Es la capacidad para realizar un trabajo, medida en Joules (J).

Fuente: Fundamentos de circuitos eléctricos. Sadiku 3ra Ed.

EJERCICIO 1.12

FUNDAMENTOS DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS (SADIKU 3ra Ed).

EJERCICIO 1.18

FUNDAMENTOS DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS (SADIKU 3ra Ed).

Halle la potencia absorbida por cada uno de los elementos de la siguientes figura.

I = 10 A

p = v * i

p1 = 30(-10) = -300 W

p2 = 10(10) = 100 W

p3 = 20(14) = 280 W

p4 = 8(-4) = -32 W

p5 = 12(-0.4*I) = 12(-4) = -48W

EJERCICIO 1.20

EJERCICIO 1.20

FUNDAMENTOS DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS (SADIKU 3ra Ed).

La simulación del ejercicio se encuentra en el siguiente enlace:

https://drive.google.com/file/d/1ilh1vdQcKRDWuy57eIb6lPJisucBdfKn/view?usp=sharing

CONCEPTOS BÁSICOS II

Ley de Ohm
Establece que la tensión v a lo largo de un resistor es directamente proporcional a la corriente i que fluye a través del resistor.

v = i * R

Resistencia R
Es la capacidad para resistirse al flujo de la corriente eléctrica, se mide en ohms.

R = v / i

Cortocircuito
Es un elemento de circuito con resistencia que se aproxima a cero.

Circuito Abierto
Es un elemento del circuito con resistencia que tiende al infinito.

Rama
Representa un solo elemento, como una fuente de tensión o un resistor.

Nodo
Es el punto de conexión entre dos o más ramas.

Lazo
Es cualquier trayectoria cerrada en un circuito.

Teoremas

Dos o más elementos están conectados en serie si comparten un solo nodo, entonces conducen la misma corriente.

Dos o más elementos están conectados en paralelo si están conectados a los dos mismos nodos, entonces tienen la misma tensión entre sus terminales.

Leyes de Kirchhoff

La ley de corriente de Kirchhoff (LCK) establece que la suma algebraica de las corrientes que entran a un nodo es cero.

Donde N es el número de ramas conectadas al nodo e in es la n-ésima corriente que entra al nodo.

La ley de tensión de Kirchhoff (LTK) establece que la suma algebraica de todas las tensiones alrededor de una trayectoria cerrada es cero.

Donde M es el número de ramas en el lazo y vm la m-ésima tensión.

Fuente: Fundamentos de circuitos eléctricos. Sadiku 3ra Ed.

EJERCICIO 2.10

EJERCICIO 2.15

FUNDAMENTOS DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS (SADIKU 3ra Ed).

EJERCICIO 2.19

FUNDAMENTOS DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS (SADIKU 3ra Ed).

Utilizando la LVK tenemos que:

Verificación con Simulador (Tina-Ti)

EJERCICIO 2.40

FUNDAMENTOS DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS (SADIKU 3ra Ed).

EJERCICIO 2.56

FUNDAMENTOS DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS (SADIKU 3ra Ed).

Verificación con Simulador Tinkercad

EJERCICIO 2.45