El documento resume conceptos fundamentales sobre circuitos eléctricos equivalentes, incluyendo que un circuito equivalente cumple las mismas condiciones que otro circuito bajo una configuración diferente. También explica las leyes de Kirchhoff, los teoremas de Thevenin y Norton, y conceptos como inducción electromagnética, generadores eléctricos, transformadores y flujo magnético.

1. República Bolivariana de Venezuela
Ministerio del Poder Popular para la Educación Superior
I.U.P “Santiago Mariño”
Extensión COL, Ciudad Ojeda. Edo. Zulia
Electrotecnia II (SAIA)
Realizado por:
Edison Marrufo, C.I 23866242
Carrera: ing. Mntto mecánico

2. Circuito equivalente
Un circuito equivalente a otro es el que cumple con las mismas
condiciones, (ej. misma corriente), bajo una distinta configuración.
Por ejemplo si se tiene un circuito con varias resistencias en serie se puede
hacer un circuito equivalente con una sola resistencia la cual es la suma de
todas las resistencias en serie del primer circuito.
https://es.scribd.com/doc/76724260/CIRCUITOS-ELECTRICOS-
EQUIVALENTES
De manera más general:
Un Circuito equivalente de uno dado es otro ficticio que, visto desde sus
terminales, se COMPORTA igual que el dado.
http://www.ifent.org/lecciones/cap05/cap51.asp
Rendimiento:
Una fuente real no puede entregar toda la potencia a la carga que alimente
debido a su resistencia interna.
Equivalencia
Se dice que dos fuentes reales, una de tensión y otra de intensidad, son
equivalentes, cuando conectadas a la misma carga, RL, le suministran la
misma corriente.
Para determinar qué condiciones deben cumplir dos fuentes reales, como las
mostradas en la figura anterior, para que sean equivalentes, se igualan las
corrientes que circulan por RL en ambos circuitos
Asociación de fuentes
En general, un circuito podrá tener varias fuentes de excitación conectadas en
serie, en paralelo o de forma mixta, de forma similar a las asociaciones de
resistencias. A continuación se indica como determinar la fuente equivalente de
una asociación de fuentes ideales y reales. También se mostrará la forma de
determinar la fuente equivalente de un circuito respeto de dos puntos.

3. Ideales
Cuando dos o más fuentes ideales de tensión se conectan en serie,
la fem resultante es igual a la suma algebraica de las fems de cada una de las
fuentes. Cuando la conexión se realiza en paralelo, las fems de las fuentes han
de ser iguales, ya que en caso contrario se estaría en un caso absurdo.
Cuando dos o más fuentes ideales de intensidad se conectan en paralelo,
la corriente resultante es igual a la suma algebraica de las corrientes de cada
una de las fuentes. Cuando la conexión se realiza en serie, las corrientes de las
fuentes han de ser iguales, ya que en caso contrario se estaría en un caso
absurdo.
Reales
Es posible obtener la fuente equivalente de una asociación de varias fuentes
reales. A continuación se describen los casos posibles:
Fuentes de tensión
 En serie: la fem equivalente se obtiene del mismo modo que en las
fuentes ideales y la resistencia equivalente como suma de las
resistencias de cada fuente puesto que están en serie.
 En paralelo: se transforman en fuentes de intensidad y se opera como
se indica más abajo.
Fuentes de intensidad
 En serie: se transforman en fuentes de tensión y se opera como se ha
indicado más arriba.
 En paralelo: la intensidad equivalente se obtiene del mismo modo que
en las fuentes ideales y la resistencia equivalente como la inversa de la
suma de las inversas de las resistencias de cada fuente puesto que
están en paralelo.
Fuente equivalente
Mediante la transformación de fuentes y la simplificación, es posible obtener en
determinados circuitos, la fuente de tensión o intensidad equivalente respecto
de dos puntos del mismo. Esto es lo mismo que proporcionan los teoremas de
Thevenin y Norton respectivamente, para una fuente es necesario utilizar
comillas o punto y coma.
Sea el circuito ejemplo de la figura 4 del cual se desea obtener la fuente
equivalente respecto de los puntos A y B. Para ello se debe seguir el siguiente
criterio: para simplificar fuentes en serie deben ser de tensión, mientras que

4. para simplificar fuentes en paralelo deben ser de intensidad. De acuerdo con
ello transformaremos a fuente de tensión o de intensidad según se vaya
necesitando en el proceso de simplificación del circuito. Dicho proceso puede
apreciarse en la figura 5.
Figura 4
Figura 5
Prueba de Vacio
Consiste en aplicar una tensión nominal V1 en cualesquiera de los enrollados
del transformador, con el otro enrollado abierto, se le aplica al lado 1 voltaje y
frecuencia nominal, registrándose las lecturas de la potencia de entrada en
vacío P0 y la corriente en vacío I1. Es obvio que los únicos parámetros que
tienen que ser considerados en la prueba de vació son Rm y jXm, la
impedancia de dispersión, R1 +jX1, no afecta a los datos de prueba.
Usualmente, la tensión nominal se aplica al enrollado de baja tensión.

5. La siguiente figura, muestra el circuito de prueba utilizado.
Figura 1: Circuito Equivalente para la condición en Vacío
Nuestros parametros nos quedan:
; Ec.1
; Ec.2
Es válido mensionar que Im se calcula con la ecuación 3
; (Ec.3)
http://html.rincondelvago.com/el-transformador-monofasico.html
Inducción Electromagnética
La inducción electromagnética es la producción de corrientes eléctricas por
campos magnéticos variables con el tiempo. El descubrimiento por Faraday y
Henry de este fenómeno introdujo una cierta simetría en el mundo del
electromagnetismo. James Clerk Maxwell consiguió reunir en una sola teoría
los conocimientos básicos sobre la electricidad y el magnetismo. Su teoría
electromagnética predijo, antes de ser observadas experimentalmente, la
existencia de ondas electromagnéticas. Heinrich Rudolf Hertz comprobó su
existencia e inició para la humanidad la era de las telecomunicaciones.

6. El descubrimiento, debido a Hans Christian Oersted, de que una corriente
eléctrica produce un campo magnético estimuló la imaginación de los físicos de
la época y multiplicó el número de experimentos en busca de relaciones
nuevas entre la electricidad y el magnetismo. Pero fue Faraday el primero en
precisar en qué condiciones podía ser observado semejante fenómeno. A las
corrientes eléctricas producidas mediante campos magnéticos Michael Faraday
las llamó corrientes inducidas. Desde entonces al fenómeno consistente en
generar campos eléctricos a partir de campos magnéticos variables se
denomina inducción electromagnética.
http://www.fisicanet.com.ar/fisica/electrodinamica/ap03_induccion.php
Ley de Faraday
Independientemente de Faraday, Joseph Henry, en los Estados Unidos, había
observado que un campo magnético variable produce en un circuito próximo
una corriente eléctrica. Los resultados concordantes de las experiencias de
ambos físicos pueden resumirse en un enunciado que se conoce como ley de
Faraday-Henry:
La fuerza electromotriz inducida en un circuito es proporcional a la rapidez con
la que varía el flujo magnético que lo atraviesa. O en forma matemática:
ε = - ΔΦ/Δt
Siendo ε la fuerza electromotriz inducida y ΔΦ la variación de flujo magnético
que se produce en el intervalo de tiempo Δ t. De acuerdo con esta ecuación, la
magnitud de f.e.m. inducida coincide con lo que varía el flujo magnético por
unidad de tiempo. La presencia de la fuerza electromotriz ε en la ley de
Faraday-Henry en lugar de la intensidad de corriente (ambas son
proporcionales entre sí), resalta una característica de la inducción, a saber, su
capacidad para sustituir a un generador, es decir, para producir los mismos
efectos que éste en un circuito eléctrico. Por su parte, el signo negativo recoge
el hecho, observado experimentalmente por Faraday y Henry, de que
aumentos (ΔΦ > 0) y disminuciones (ΔΦ< 0) de flujo magnético producen
corrientes inducidas de sentidos opuestos.
http://www.fisicanet.com.ar/fisica/electrodinamica/ap03_induccion.php
Fuerza electromotriz inducida

7. “Una fem inducida en una espira o bobina de alambre tiene una dirección tal
que la corriente que origina genera su propio campo magnético, que se opone
al cambio del campo del flujo magnético que pasa por esa espira o bobina”.
Una Fem. Inducida esta siempre en una dirección que se opone al cambio de
flujo que la produce.
Por ejemplo, si el flujo a través de la bobina se incrementa, la corriente
producida por la Fem. Inducida generara un flujo tal que tendera a cancelar el
incremento en el flujo.
https://prezi.com/rhfgm1v3_z3p/fuerza-electromotriz-inducida/
La Ley de Ohm
La Ley de Ohm establece la relación que existe entre la corriente en un
circuito y la diferencia de potencial (voltaje) aplicado a dicho circuito.
Esta relación es una función de una constante a la que se le
llamó resistencia.
Leyes de Kirchhoff
La 1ª Ley de Kirchhoff establece que la suma algebraica de los voltajes
alrededor cualquier bucle cerrado es igual a cero.
La suma incluye fuentes independientes de tensión, fuentes dependientes
de tensión y caídas de tensión a través de resistores.

8. Sumatorio de Fuentes de Tensión = Sumatorio de caídas de tensión
La 2ª Ley de Kirchhoff establece que la suma algebraica de todas las corrientes
que entran en un nudo es igual a cero.
Esta suma incluye las fuentes de corrientes independientes, las fuentes de
corriente dependientes y las corrientes a través de los componentes.
La suma de corrientes que entran en un nudo es igual a cero FIGURE 2. 2º LEY DE
KIRCHOFF
http://www.ifent.org/lecciones/cap05/cap51.asp
7.- Teorema de Thevenin
Cualquier red compuesta por resistores lineales, fuentes independientes y
fuentes dependientes, puede ser sustituida en un par de nodos por un circuito
equivalente formado por una sola fuente de voltaje y un resistor serie.
Por equivalente se entiende que su comportamiento ante cualquier red externa
conectada a dicho par de nodos es el mismo al de la red original (igual
comportamiento externo, aunque no interno).

9. La resistencia se calcula anulando las fuentes independientes del circuito (pero
no las dependientes) y reduciendo el circuito resultante a su resistencia
equivalente vista desde el par de nodos considerados. Anular las fuentes de
voltaje equivale a cortocircuitarlas y anular las de corriente a sustituirlas por un
circuito abierto.
El valor de la fuente de voltaje es el que aparece en el par de nodos en circuito
abierto.
http://gco.tel.uva.es/tutorial_cir/tema3/thev_nor.htm
Teorema de Norton
Cualquier red compuesta por resistores lineales, fuentes independientes y
fuentes dependientes puede ser sustituida, en un par de nodos, por un circuito
equivalente formado por una sola fuente de corriente y un resistor en paralelo.
La resistencia se calcula (igual que para el equivalente de Thevenin) anulando
las fuentes independientes del circuito (pero no las dependientes) y reduciendo
el circuito resultante a su resistencia equivalente vista desde el par de nodos
considerados.
El valor de la fuente de corriente es igual a la corriente que circula en un
cortocircuito que conecta los dos nodos.
http://gco.tel.uva.es/tutorial_cir/tema3/thev_nor.htm
Flujo magnético
El flujo magnético Φ, es una medida de la cantidad de magnetismo, y se
calcula a partir del campo magnético, la superficie sobre la cual actúa y el
ángulo de incidencia formado entre las líneas de campo magnético y los
diferentes elementos de dicha superficie.
La unidad de flujo magnético en el Sistema Internacional de Unidades es el
weber y se designa por Wb.
Si el campo magnético B es vector paralelo al vector superficie de área S, el
flujo Φ que pasa a través de dicha área es simplemente el producto del valor
absoluto de ambos vectores:
Se denomina flujo magnético a la cantidad de líneas de fuerza que pasan por
un circuito magnético.
https://mcgus.wikispaces.com/1.6+Flujo+y+campo+magn%C3%A9tico.
Generador Eléctrico

10. Un generador eléctrico es un aparato capaz de mantener una diferencia de
cargas eléctricas entre dos puntos (es decir, voltaje), transformando otras
formas de energía en energía mecánica y posteriormente en una corriente
alterna de electricidad (aunque esta corriente alterna puede ser convertida a
corriente directa con una rectificación).
http://www.artinaid.com/2013/04/que-es-un-generador-electrico/
El alternador
Es el nombre que recibe el generador de corriente alterna. Se basa en la
producción de una fuerza electromotriz alterna mediante el fenómeno de
inducción electromagnética. El imán que genera el campo magnético se
denomina inductor y la bobina en la que se induce la fuerza electromotriz recibe
el nombre de inducido. Los dos extremos de hilo conductor del inducido se
conectan a unos anillos colectores que giran junto con la bobina. Las
escobillas, que suelen ser de grafito, están en contacto permanente, mediante
fricción, con los anillos colectores y transmiten la tensión eléctrica producida a
los bornes del generador en donde puede conectarse a un circuito exterior. Por
lo general, la bobina del inducido se monta sobre un núcleo de hierro.
La elevada permeabilidad magnética de este material hace que el campo
magnético que atraviesa la bobina aumente; ello significa que las líneas de
fuerza se aproximan entre sí aumentando el flujo magnético y,
consiguientemente, el valor máximo de la f.e.m. inducida. Un efecto semejante
se consigue aumentando el número de espiras del inducido.
La dinamo
Puede ser considerada como una modificación del alternador que permite
generar corrientes continuas. Para lograr que la corriente que circula por la
bobina tenga un único sentido, se han de invertir las conexiones justo en el
instante en el que la f.e.m. cambia de signo. Ello se consigue sustituyendo los
anillos colectores por un cilindro metálico compuesto de dos mitades aisladas
entre sí o delgas y conectadas cada una a un extremo de hilo conductor de la
bobina. Esa pieza se denomina conmutador porque cambia o conmuta en cada
media vuelta la polaridad del generador, de tal forma que la tensión que llega a
los bornes a través de las escobillas tiene siempre el mismo signo y al
conectarlo al circuito exterior produce una corriente continua.
11.- Anexos
https://www.youtube.com/watch?v=3QPW8XZ9oV4
https://www.youtube.com/watch?v=VNGFXX8sAvc