analisis teorico de la unidad 1 , 2 , 3 de circuitos electricos

1. ORIGEN DE LA ELECTRICIDAD
Primero debemos entender que la electricidad siempre ha existido (es parte de la
naturaleza que nos rodea), el hombre sólo la ha descubierto. Esta electricidad
natural se denomina "electricidad estatica".
Las primeras noticias del descubrimiento de la electricidad se remontan al siglo
VII a. C. cuando Tales de Mileto (640-548 a. C.), uno de los Siete Grandes
Sabios de la antigua Grecia, descubrió que al frotar un trozo de ambar (resina
fosilizada) con un paño, éste empezaba a atraer pequeñas particulas como hojas
secas, plumas e hilos de tejido. Tales de Mileto creyó que esto se producía
debido a un "espiritu" que se encontraba dentro del ambar, al cual llamó
elecktron y de ello se deriva la palabra electricidad.
A pesar de estos primeros estudios, ni la civilizacion Griega en su apogeo, ni
Roma en su esplendor, ni el mundo feudal europeo contribuyeron de manera
significativa a la comprensión de la electricidad y del magnetismo, ni de la
interactividad de ambos (llamado electromagnetismo). Durante toda la edad
media la ciencia cayó en una época oscura en la cual las creencias religiosas "la
amordazaron de pies y manos".

2. ENERGÍA ELÉCTRICA
Es causada por el movimiento de las cargas eléctricas en el interior de los
materiales conductores. Esta energía produce, fundamentalmente, 3 efectos:
luminoso, térmico y magnético. Ej.: La transportada por la corriente eléctrica en
nuestras casas y que se manifiesta al encender una bombilla.

3. CONCEPTO DE ELECTRICIDAD:
La electricidad es una propiedad física manifestada a través de la atracción o del
rechazo que ejercen entre sí las distintas partes de la materia. El origen de esta
propiedad se encuentra en la presencia de componentes con carga negativa
(denominados protones) y otros con carga positiva (los electrones).
La electricidad, por otra parte, es el nombre que recibe una clase de energía que
se basa en dicha propiedad física y que se manifiesta tanto en movimiento (la
corriente) como en estado de reposo (la estática). Como fuente energética, la
electricidad puede usarse para la iluminación o para producir calor

4. CIRCUITO ELÉCTRICO
Es el recorrido preestablecido por por el que se desplazan las cargas eléctricas.
Las cargas eléctricas que constituyen una corriente eléctrica pasan de un punto
que tiene mayor potencial eléctrico a otro que tiene un potencial inferior. Para
mantener permanentemente esa diferencia de potencial, llamada también voltaje
o tensión entre los extremos de un conductor, se necesita un dispositivo
llamado generador (pilas, baterías, dinamos, alternadores...) que tome las cargas
que llegan a un extremo y las impulse hasta el otro. El flujo de cargas eléctricas
por un conductor constituye una corriente eléctrica.

5. EJERCICIOS DE CORRIENTES ELECTRICAS
1. -Sobre un resistor de 10 ohms se mantiene una corriente de 5 A durante 4 minutos.
¿Cuántos coulomb y cuantos electrones pasan a través de la sección transversal del
resistor durante ese tiempo.
Solución
Tenemos:
Recuerde que:
donde tenemos
Así:
Fig.7.11. Problema 1

6. REGLA DIVISORA DE CORRIENTE
Es una configuración presente en circuitos eléctricos que puede fragmentar la
corriente eléctrica de una fuente entre diferentes impedancias conectadas en
paralelo. El divisor de corriente es usado para satisfacer la Ley de tensiones de
Kirchhoff.
Supóngase que se tiene una fuente de corriente IC, conectada en paralelo con n
impedancias. La polaridad negativa de la fuente IC - debe estar conectada al
nodo de referencia. Las impedancias deben cerrar el circuito.

7. REGLA DIVISORA DE TENSIÓN
Es una configuración de circuito eléctrico que reparte la tensión de una fuente
entre una o más impedancias conectadas en serie.
Supóngase que se tiene una fuente de tensión
Para conocer el voltaje
, conectada en serie con n impedancias.
en la impedancia genérica
, se utiliza la ley de Ohm:
Sustituyendo la segunda ecuación en la primera se obtiene que el voltaje en la
impedancia genérica será:
Obsérvese que cuando se calcula la caída de voltaje en cada impedancia y se recorre la
malla cerrada, el resultado final es cero, respetándose por tanto la segunda ley de
Kirchhoff.

8. CIRCUITOS EN SERIE
Un circuito en serie es un circuito donde solo existe un camino desde la fuente de
tensión (corriente) o a través de todos los elementos del circuito, hasta regresar
nuevamente a la fuente. Esto indica que la misma corriente fluye a través de todos los
elementos del circuito, o que en cualquier punto del circuito la corriente es igual.
Un ejemplo de un circuito en serie son las viejas luces navideñas. Por cada bombilla
fluye la misma corriente y si se abre en algún punto el circuito, todo el circuito queda
abierto. Es esa la gran desventaja de los circuitos en serie, si una bobilla se funde o es
removida, el circuito entero deja de operar. Es por esto que actualmente se usan
circuitos mixtos, formados por la combinación de circuitos en serie y circuitos en
paralelo.

9. CIRCUITOS EN PARALELO
A diferencia de un circuito en serie, un circuito en paralelo es un circuito que tiene dos o
más caminos independientes desde la fuente de tensión, pasando a través de elementos
del circuito hasta regresar nuevamente a la fuente. En este tipo de circuito dos o más
elementos están conectados entre el mismo par de nodos, por lo que tendrán la misma
tensión. Si se conectan más elementos en paralelo, estos seguirán recibiendo la misma
tensión, pero obligaran a la fuente a generar más corriente. Esta es la gran ventaja de los
circuitos en paralelo con respecto a los circuitos en serie; si se funde o se retira una
elemnto como por ejemplo una bombilla, el circuito seguirá operando para el
funcionamiento de los demás elementos.

10. BATERIA (PILA ACUMULADORES)
Se denomina batería, batería eléctrica, acumulador eléctrico o simplemente
acumulador, al dispositivo que almacena energía eléctrica, usando
procedimientos electroquímicos y que posteriormente la devuelve casi en su
totalidad; este ciclo puede repetirse por un determinado número de veces. Se
trata de un generador eléctrico secundario; es decir, un generador que no puede
funcionar sin que se le haya suministrado electricidad previamente, mediante lo
que se denomina proceso de carga.
Las baterías, a diferencia de las pilas, son recargables, aunque según países y
contextos los términos pueden intercambiarse o confundirse. En este artículo se
referirá a la primera definición.

11. FUENTES DEPENDIENTES:
Son fuentes dependientes aquellas cuya tensión o corriente es proporcional a la tensión
o corriente por alguna rama del circuito.
Tipos de fuentes dependientes:
Tenemos cuatro tipos posibles:
Fuente de tensión controlada por tensión.
µ ≡ ganancia de tensión en cto. ab. (adimensional)
Fuente de corriente controlada por corriente.
β ≡ ganancia de corriente en ccto. (adimensional)

12. Fuente de tensión controlada por corriente.
ρ ≡ resistencia de transferencia o transresistencia (Ω)
Donde:
Fuente de corriente controlada por tensión.
≡ transconductancia (Ω-1)