lunes, 3 de marzo de 2014

circuitos electricos

Circuitos eléctricos


El circuito eléctrico consta de una fuente de fuerza electromotriz una resistencia externa y  alambre conductor que cierra una trayectoria
La fuente de fuerza electromotriz es la encargada de proporcionar la diferencia de potencial para que fluya una corriente eléctrica en el circuito.

Todo circuito debe disponer como mínimo de generadores conductores y receptores 

La relación entre voltaje, corriente y resistencia se resume en la ley de Ohm. Esta ley expresa que la intensidad de corriente es directamente proporcional al voltaje a través del circuito y es inversamente proporcional a la resistencia del circuito. El lenguaje matemático nos ayuda a expresarla con precisión: 
                            
V=RI



LA LEY DE OHM: Es una relación valida solamente para ciertos materiales. Los que la obedecen se les conoce como ohmicos. En los materiales no ohmicos, la resistencia depende de la corriente de modo que el voltaje no es proporcional a la corriente como es el caso de los semiconductores. Por lo tanto, la ley de ohm no es una ley fundamental de la materia como las leyes de Newton sino es una descripción  empírica de una propiedad que comparten muchos materiales 










Elementos de un circuito eléctrico


ELEMENTOS ACTIVOS: Suministra energía eléctrica (tensión) al circuito. Son los generadores eléctricos.

ELEMENTOS PASIVOS: Consumen energía eléctrica del circuito. Son los receptores que pueden ser resistencias.

CONDUCTORES: Son los cables que conectan los diferentes elementos de un circuito

ELEMENTOS DE MANIOBRA: Activan y desactivan los circuitos a voluntad. Son los interruptores pulsadores, conmutadores, etc.

ELEMENTOS DE PROTECION: Empleados para proteger a determinados elementos de un circuito de elevadas tensiones e intensidades. 

Para que se pueda establecer corriente en un circuito eléctrico, debe aparecer  una diferencia de potencial o tensión entre dos puntos. Los elementos que son  capaces de aportar energía eléctrica para crear esta diferencia de potencial o  tensión, se denominan elementos activos. A diferencia de los elementos  pasivos que son aquellos que consumen energía o la almacenan.
Los elementos activos pueden clasificarse en fuentes de tensión y fuentes de  corriente. Estas fuentes pueden a su vez ser:
 Independientes: Si su valor no depende de otras variables del circuito.
Dependientes: Si su valor depende de otras variables del circuito.


EL ALTERNADOR

Es el operador encargado de generar corriente alterna consta de dos partes el rotor y el estator

EL ROTOR: Es un elemento cilíndrico provisto de electroimanes situado en el inferior del estator capaz de girar alrededor de su eje cuando este es impulsado por la acción del vapor a presión agua, etc. Que actúa sobre turbinas.
EL ESTATOR: Es una carcasa metálica fija en cuyo interior se aloja el rotor sobre que se arrolla en hilo conductor


Los alternadores y las dinamos son máquinas eléctricas que tienen por misión para transformar la energía mecánica de rotación que recibe a través de su eje, en energía eléctrica alterna y continua respectivamente.

Inductancia


Una inductancia es un solenoide o bobina, construido con hilo conductor arrollado con un número N de vueltas. Cada vuelta es una espira, por lo que la bobina estará constituida por N espiras conectadas en serie. Cuando la bobina es recorrida por una corriente eléctrica i(t), el campo magnético creado dará lugar a un flujo que recorre el interior del solenoide, atravesando todas las espiras. Según la Ley de Faraday, en extremos de la bobina se induce una diferencia de potencial por el flujo creado en la propia bobina, que recibe el nombre de fuerza electromotriz auto inducida, con una polaridad tal que se opone al paso de la corriente eléctrica.



COCEPTOS BASICOS DEL TEMA DE 
CIRCUITOS








ELEMENTOS DE QUE COMPONEN UN CIRCUITO
















La resistencia eléctrica, es una propiedad de un objeto o sustancia que hace que se resista u oponga al paso de una corriente eléctrica. La resistencia de un circuito eléctrico determina (según la llamada ley de Ohm) cuánta corriente fluye en el circuito cuando se le aplica un voltaje determinado. La unidad de resistencia es el ohmio, que es la resistencia de un conductor si es recorrido por una corriente de un amperio cuando se le aplica una tensión de 1 voltio. La abreviatura habitual para la resistencia eléctrica es R, y el símbolo del ohmio es la letra griega omega, W. En algunos cálculos eléctricos se emplea el inverso de la resistencia, 1/R, que se denomina conductancia y se representa por G. La unidad de conductancia es siemens, cuyo símbolo es S. Aún puede encontrarse en ciertas obras la denominación antigua de esta unidad, mho.



Donde:
R: resistencia, Ohmios
G: conductancia eléctrica, Siemens
La resistencia de un conductor viene dada por una propiedad de la sustancia que lo compone, conocida como conductividad (r), por la longitud y la superficie transversal del objeto, así como por la temperatura.



Donde:
L: longitud del conductor, m
A: área de la sección transversal del conductor, m2
R: resistencia del conductor, Ohmios
Descripción: http://www.monografias.com/trabajos34/circuitos-electricos/Image2361.gif: resistividad eléctrica del conductor, Ohmios x metro
La resistividad eléctrica se relaciona con la intensidad del campo eléctrico y la densidad de corriente por medio de:



Donde:
E: intensidad del campo eléctrico, N/Coul
J: densidad de corriente, A/m2
Descripción: http://www.monografias.com/trabajos34/circuitos-electricos/Image2361.gif: resistividad eléctrica del conductor, Ohmios x metro
A una temperatura dada, la resistencia es proporcional a la longitud del conductor e inversamente proporcional a su conductividad y a su superficie transversal. Generalmente, la resistencia de un material aumenta cuando crece la temperatura




Donde:
R2: resistencia eléctrica del conductor a la temperatura T2, ohmios
R1: resistencia eléctrica del conductor a la temperatura T1, ohmios
T1: temperatura inicial del conductor, ºC
T2: temperatura final del conductor, ºC
coeficiente de temperatura de la resistencia, ºC-1


Material
Coeficiente térmico (ºC-1)
Resistividad eléctrica (W.m)
Plata
0,0038
1,59 x 10-8
Cobre
0,00393
1,7 x 10-8
Oro
0,0034
2,44 x 10-8
Aluminio
0,00391
2,82 x 10-8
Tungsteno
0,005
5,6 x 10-8
Níquel
0,006
6,8 x 10-8
Hierro
0,0055
10 x 10-8
Constantán
0,000008
Nicromo
0,00044
1,50 x 10-6
Carbono
-0,005
3,5 x 10-5



BIBLIOGRAFIA:
  • Allier, Martínez, J, Meléndez, y Padilla J.(2006) física III Mexico:Universidad Nacional Autónoma de Mexico,Escuela Nacional Preparatoria.
  • Giancoli,d;Sears F.W., Zemansky ,.M.W., Young,H.D. y Freedman ,R.A. (2010) fisica III Mexico: Pearson Addison-Wesley
  • Hewitt, P. (2007) fisica conceptual Mexico: Pearson Addison-Wesley 

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