Láminas para los estudiantes de ingeniería electromecánica que requieren conocer los detalles, fundamentos y el análisis de los circuitos eléctricos para emplearlos en los diferentes campos de aplicación ya sea en su formación profesional como en la práctica profesional.
se aplico ambos teoremas en un circuito electrico para comprobar su valides, estos teoremas son eficientes a la hora de encontrar un dato acerca de un elemento, sin embargo no es una herramienta necesaria para el analisis de circuitos
se aplico ambos teoremas en un circuito electrico para comprobar su valides, estos teoremas son eficientes a la hora de encontrar un dato acerca de un elemento, sin embargo no es una herramienta necesaria para el analisis de circuitos
DIELÉCTRICOS Y CAPACITANCIA
NATURALEZA DE LOS MATERIALES DIELÉCTRICOS
CONDICIONES DE FRONTERA MATERIALES DIELÉCTRICOS PERFECTOS
CAPACITANCIA
EJEMPLOS DE CAPACITANCIA
CAPACITANCIA DE UNA LÍNEA DE DOS HILOS
Ley de Coulomb e intensidad de campo eléctrico
Densidad de flujo eléctrico
Ley de Gauss
Potencial eléctrico
Densidad de energía en campos electrostáticos
Se consideran circuitos que contienen diversas combinaciones de dos o tres elementos pasivos (R, L, C).
Los circuitos RC y RL se analizarán aplicando las leyes de Kirchhoff.
El análisis de circuitos resistivos da como resultado ecuaciones algebraicas. Sin embargo, los circuitos RC y RL producen ecuaciones diferenciales.
Las ecuaciones diferenciales resultantes del análisis de circuitos RC y RL son de primer orden. Por ello, se les denomina Circuitos de Primer Orden.
En la segunda parte se estudian los circuitos que tienen dos elementos de almacenamiento (L y C) conjuntamente con una R. A estos circuitos se les conoce como Circuitos de Segundo Orden porque se describen mediante ecuaciones diferenciales que contienen derivadas segundas.
En concreto, se estudia la respuesta de circuitos RLC, con fuente independiente.
DIELÉCTRICOS Y CAPACITANCIA
NATURALEZA DE LOS MATERIALES DIELÉCTRICOS
CONDICIONES DE FRONTERA MATERIALES DIELÉCTRICOS PERFECTOS
CAPACITANCIA
EJEMPLOS DE CAPACITANCIA
CAPACITANCIA DE UNA LÍNEA DE DOS HILOS
Ley de Coulomb e intensidad de campo eléctrico
Densidad de flujo eléctrico
Ley de Gauss
Potencial eléctrico
Densidad de energía en campos electrostáticos
Se consideran circuitos que contienen diversas combinaciones de dos o tres elementos pasivos (R, L, C).
Los circuitos RC y RL se analizarán aplicando las leyes de Kirchhoff.
El análisis de circuitos resistivos da como resultado ecuaciones algebraicas. Sin embargo, los circuitos RC y RL producen ecuaciones diferenciales.
Las ecuaciones diferenciales resultantes del análisis de circuitos RC y RL son de primer orden. Por ello, se les denomina Circuitos de Primer Orden.
En la segunda parte se estudian los circuitos que tienen dos elementos de almacenamiento (L y C) conjuntamente con una R. A estos circuitos se les conoce como Circuitos de Segundo Orden porque se describen mediante ecuaciones diferenciales que contienen derivadas segundas.
En concreto, se estudia la respuesta de circuitos RLC, con fuente independiente.
Se presenta el resumen del Balance Energetico del Ecuador para el 2022. La producción de energía en el Ecuador alcanzó 203,4 MBEP, correspondiendo el 86,4% a petróleo; el 7,5% a hidroenergía; 4,0% a gas natural; el 0,8% a productos de caña; y, el 1,3% a otras energías primarias. La importación de energeticos fue de 55,6 MBEP. Las exportaciones de 133,8 MBEP, de lo cual, el 85,0% correspondió a crudo y el 15,0% a derivados y otros (fuel oil, crudo reducido, electricidad y otros). El consumo final alcanzó a 100,0 MBEP, de esta cantidad el 49,1% fue usado por el sector Transporte; el 17,9% por la Industria; el 13,1% por el Residencial; el 6,1% por el sector Comercial y Servicio Público; el 1,2% por el sector Agro, Pesca y Minería; el 8,3% por la Construcción y Otros; y, el 4,3% de consumo propio.
Conocer, comprender y aplicar el marco conceptual y la metodología de elaboración de los estudios de impacto ambiental y social relacionados con proyectos energéticos.
Conocer y definir el marco conceptual de los estudios de impacto ambienta.
Conocer el marco jurídico de la evaluación de impacto ambiental relacionado con los proyectos energéticos.
Conocer y aplicar las metodologías de elaboración de los estudios de impacto ambiental relacionados con proyectos energéticos.
Leyes, Reglamentos y Regulaciones que norman el sector energético y el subsector eléctrico especialmente lo relacionado a la planificación y ejecución de proyectos con energia renovable no convencional.
A finales de 2019 aparece la pandemia producto del COVID-19, llegando el virus a los diferentes continentes, desencadenando una crisis de salud global que influyo notablemente en la economía mundial y de los países. La pandemia ha afectado notablemente a los ecuatorianos en general lo que se ha podido evidenciar a través de los indicadores económicos especialmente del 2020 (reducción del 8,6% del PIB en el 2020 y un retroceso en el índice de pobreza de 10 años).
La producción de energía bruta en el Ecuador decreció en el 2,6% para el 2020 con relación al 2019, cuando este último tuvo un crecimiento del 10% en relación al 2018. Analizando los diferentes meses del 2020, el mayor decrecimiento se produce en abril con el 15,8%.
Los sectores residenciales de las empresas eléctricas distribuidoras analizadas tienen fuertes crecimientos en algunos meses del 2020 en relación al 2019 (EE Quito junio 14,3%; CNEL Guayaquil junio 26,2%; Centrosur julio 13,9%; y, EERSSA mayo 15,9%), no así los sectores comerciales (EE Quito junio -54,8%; CNEL Guayaquil junio -39,7%; Centrosur mayo -48,5%; y, EERSSA mayo -45,3%) e industriales (EE Quito mayo -40,1%; CNEL Guayaquil abril -43,1%; Centrosur mayo -57,9%; y, EERSSA con incremento por las empresas mineras) que muestran disminuciones en los meses de abril, mayo y junio de 2020.
En el 2021, la producción de energía en el Ecuador alcanzó el valor de 201,4 MBEP, correspondiendo el 85,8% a petróleo crudo; el 7,9% a hidroenergía; 4,4% a gas natural; el 1,0% a productos de caña; y, el 0,9% a otras energías primarias. La importación fue de 51,8 MBEP. Las exportaciones de 139,5 MBEP, de lo cual, el 84,3% correspondió a crudo y el 15,7% a derivados y otros (fuel oil, crudo reducido, electricidad y otros). El consumo final alcanzó a 93,5 MBEP, de esta cantidad el 48,9% fue usado por el sector Transporte; el 17,4% por la Industria; el 13,9% por el Residencial; el 6,0% por el sector Comercial y Servicio Publico; el 1,2% por el sector Agro, Pesca y Minería; el 8,1% por la Construcción y Otros; y, el 4,5% de consumo propio.
Dentro del Plan Nacional de Eficiencia Energética existe un objetivo específico que señala “Sustituir energéticos usados como combustibles, mejorar calidad y nuevas tecnologías”, para lo cual se ha considerado la línea base “Proyecto de incorporación de vehículos híbridos, eléctricos y de nuevas tecnologías que se comercialicen en el futuro”, con una estimación de la reducción del consumo energético (energía evitada) de 144,8 MBEP del 2007 a 2035.
Algunas de las principales razones para el retorno de los vehículos eléctricos en la década de los 90 fue la crisis de abastecimiento del petróleo y las preocupaciones globales del cambio climático que a pesar de las mejoras en los VCI, las emisiones aún se mantienen elevadas en el orden de 140,3 g de CO2 / km (FARIA et al., 2012; LUTSEY, 2012).
Comprender cuales son los elementos y la información necesarios para llevar a cabo el análisis económico para la evaluación de proyectos. Identificar las diferencias fundamentales que existen entre la inversión en activo fijo y activo diferido, capital de trabajo. Cuáles son los elementos que conforman un estado de resultados, cómo se construye la tabla de pago de la deuda. Elementos que deben incluirse en el estado de resultados, estado de situación o balance general.
CONCEPTOS BÁSICOS DE ADMINISTRACIÓN DE INVENTARIOS.
CATEGORÍAS DE INVENTARIOS.
EL MODELO BÁSICO DE AJUSTE DEL LOTE DE INVENTARIO.
CANTIDAD ECONÓMICA DE PEDIDO.
MODELOS BÁSICOS DE REABASTECIMIENTO DE INVENTARIOS INDEPENDIENTES DE LA DEMANDA.
CONTROL DE INVENTARIOS.
Método estructurado. Análisis de Inventario ABC
CLASIFICACIÓN DEL INVENTARIO CON BASE EN LA CRITICIDAD.
Identifica las partes que conforman el estudio técnico.
Describe los métodos para representar un proceso.
Explica cuáles son los factores relevantes para la adquisición de equipo y maquinaria.
Explica las principales características de los métodos cualitativos y cuantitativos que se emplean en la localización de una planta.
Menciona cuáles son los factores determinantes del tamaño de una planta.
Señala en qué consiste el método SLP para la distribución de una planta.
Explicar la importancia que tienen los aspectos jurídico (Ecuador) y de organización en la evaluación de un proyecto.
Antecedentes y vínculos con el PV&O
Horizonte del programa maestro
Barreras de tiempo
Fuentes de la demanda
Metodología básica
Impacto de los entornos de producción
Enfoque general para el desarrollo del programa maestro
Lógica de disponibilidad para promesa
Opciones de planificación en un entorno ATO
El programa maestro de dos niveles
Notas sobre la responsabilidad del programa maestro
Introducción a la administración de la demanda
Elementos de la administración de la demanda
Propósito de la planificación de ventas y operaciones
Diseño general de la planificación de ventas y operaciones
Métodos de planificación de ventas y operaciones
Estrategias para planificación de ventas y operaciones
Balance de recursos en la planificación de ventas y operaciones
Algunos aspectos del entorno empresarial
Conocer, comprender y aplicar una metodología para realizar un estudio de
mercado enfocado a la evaluación de proyectos.
Definir que es demanda, oferta, precio y comercialización.
Explicar cual es el procedimiento general de la investigación de mercados.
Citar tres métodos de ajuste de curvas y explicar en que consiste cada uno de ellos.
Explicar cuales son las características que debe tener una encuesta.
Describir el procedimiento para la predicción del precio de un producto.
Diferenciar los canales de comercialización que existen para la venta de un producto industrial.
Que es un proyecto ?
Porque se invierte y porque son necesarios los proyectos ?
Generación y selección de ideas de proyectos
Criterios de selección de proyectos
Ciclo de vida de los proyectos
Evaluación de proyectos como un proceso
Principios básicos de pronósticos.
Es el punto de inicio de todos los sistemas de planificación y se da a partir de la demanda real o esperada de los clientes.
En casi todos los casos el tiempo necesario para generar y entregar el producto o servicio corresponde a la expectativa del cliente.
La producción deberá iniciar a partir de la demanda esperada o, en otras palabras, de un pronóstico de la demanda.
Se analiza como introducción la naturaleza de la planificación y el control desde el punto de vista de su evolución y aplicación en muchas organizaciones actuales.
Se analiza el uso e implementación de los principios fundamentales de los sistemas de control y planificación.
La principal función de prácticamente toda organización (pequeña, grande, de manufactura, de servicio, comercial o sin fines de lucro) es la generación, a partir de ciertos procesos, de algún tipo de producto.
A fin de que tales organizaciones sean efectivas y eficientes en la atención a los clientes, sus directivos deben comprender y aplicar algunos principios fundamentales de planificación para la generación del producto, y también para controlar el proceso que lo origina.
La mycoplasmosis aviar es una enfermedad contagiosa de las aves causada por bacterias del género Mycoplasma. Esencialmente, afecta a aves como pollos, pavos y otras aves de corral, causando importantes pérdidas económicas en la industria avícola debido a la disminución en la producción de huevos y carne, así como a la mortalidad.
1891 - 14 de Julio - Rohrmann recibió una patente alemana (n° 64.209) para s...Champs Elysee Roldan
El concepto del cohete como plataforma de instrumentación científica de gran altitud tuvo sus precursores inmediatos en el trabajo de un francés y dos Alemanes a finales del siglo XIX.
Ludewig Rohrmann de Drauschwitz Alemania, concibió el cohete como un medio para tomar fotografías desde gran altura. Recibió una patente alemana para su aparato (n° 64.209) el 14 de julio de 1891.
En vista de la complejidad de su aparato fotográfico, es poco probable que su dispositivo haya llegado a desarrollarse con éxito. La cámara debía haber sido accionada por un mecanismo de reloj que accionaría el obturador y también posicionaría y retiraría los porta películas. También debía haber sido suspendido de un paracaídas en una articulación universal. Tanto el paracaídas como la cámara debían ser recuperados mediante un cable atado a ellos y desenganchado de un cabrestante durante el vuelo del cohete. Es difícil imaginar cómo un mecanismo así habría resistido las fuerzas del lanzamiento y la apertura del paracaídas.
2. ¿Qué es la electricidad?
¿Dónde la vemos?
¿Dónde está la electricidad?
¿Cómo se genera?
Nuestra civilización depende
de la electricidad
Algunos aparatos eléctricos
de la vida cotidiana...
¿Cómo sería nuestra vida
sin electricidad?
PRINCIPIOS DE
ELECTRICIDAD
3. Nosotros utilizamos la electricidad
Pero ha existido desde el
origen del universo. Incluso
antes de la formación
de la materia.
PRINCIPIOS DE
ELECTRICIDAD
4. Existen 2 tipos
de cargas
Un cuerpo está compuesto
por muchas cargas.
Existen 3 tipos de
cuerpos según su
carga eléctrica neta.
Positivas (+)
Negativa (-)
Positivas (+)
Negativa (-)
Neutro (+ -)
PRINCIPIOS DE
ELECTRICIDAD
5. + – + – +
+ + + +
– + – –
– + – –
+ + +
– – –
Positivo
Negativo
Neutro
Cargas + = 7
Cargas – = 2
Carga total = +5
Cargas + = 2
Cargas – = 6
Carga total = -4
Cargas + = 3
Cargas – = 3
Carga total = 0
¿Cómo saber la carga total de un cuerpo?
PRINCIPIOS DE
ELECTRICIDAD
6. ¿Qué le ocurre a una peineta de plástico que ha sido frotada
con el pelo?
¿Si los papeles están neutros, por qué la peineta atrae a los
papeles?
¿Qué es la electroestática?
¿Qué es la electrodinámica?
PRINCIPIOS DE
ELECTRICIDAD
7. Los metales en general son muy buenos conductores de la electricidad
Existen cargas que se pueden mover fácilmente.
PRINCIPIOS DE
ELECTRICIDAD
8. Existen cargas, pero no pueden moverse fácilmente.
Los aislantes son malos conductores de la electricidad
PRINCIPIOS DE
ELECTRICIDAD
9. CARGA ELÉCTRICA
Una distribución de cargas eléctricas en el espacio
da lugar a un campo eléctrico.
La manifestación de este campo eléctrico es una
diferencia de tensión entre dos puntos cualesquiera
del espacio.
10. CARGA ELÉCTRICA
Puede ser positiva o negativa según el cuerpo tenga
defecto o exceso de electrones.
Puede trasmitirse de unos cuerpos a otros bien por
contacto, o incluso, a distancia, al producirse
descargas (rayos).
11. CARGA ELÉCTRICA
Son los electrones las partículas que pasan de unos
cuerpos a otros.
La carga se mide en culombios (C).
La carga de un electrón es –1,6 · 10–19
C.
Las cargas en movimiento se denominan corrientes y
éstas corrientes eléctricas originan campos magnéticos.
12. Es la cantidad de carga que circula por unidad de tiempo.
q dq
I = —— = ——
t dt
Se mide en amperios (A); (1 A = 1 C/s)
Se considera una magnitud fundamental, al ser fácilmente
mensurable (amperímetros) que se colocan siempre en serie,
con lo cual la carga puede ser determinada como:
q = I · t.
Intensidad de corriente
13. La diferencia de potencial o tensión entre dos puntos A y B es
igual a la energía necesaria para transportar una unidad de
carga (+) desde A hasta B.
Wa→b dW
∆V= Va– Vb = ——— = ———
q dq
Se mide en voltios (V): 1 V = J/C.
Se mide con voltímetros, que se conecta en paralelo a los
puntos entre los que se quiere medir la diferencia de potencial
o tensión.
Diferencia de potencial (∆V)
14. Wa→b dW
∆V= Va– Vb = ——— = ———
q dq
Se mide en voltios (V): 1 V = J/C.
El campo eléctrico está dirigido de las regiones de mayor
potencial a las de menor potencial.
Diferencia de potencial (∆V)
15. Convenio de polaridades
Las magnitudes eléctricas dependen del tiempo y se
indica con letras minúsculas para aclarar esta
dependencia i indica i(t).
La corriente eléctrica que circula entre A y B se indica con
un flecha con origen en A y final en B.
La tensión entre dos puntos A y B se denomina V AB, por
tanto, V AB = V A – V B
A i AB B
CE CEV AB = V A – V B
A
B
16. Componentes de los
circuitos
RESISTENCIA Y CONDUCTANCIA
Los elementos conductores presentan una oposición al
paso de la corriente eléctrica. Esta oposición se denomina
resistencia.
17. Componentes de los
circuitos
RESISTENCIA Y CONDUCTANCIA
En un metal hay electrones que pueden circular
libremente, así como del constante movimiento de los
electrones que siguen ligados a los átomos metálicos y
que no circulan, pero que interfieren debido a un proceso
de agitación térmica producido por la energía en forma de
calor proveniente del ambiente.
18. Componentes de los
circuitos
RESISTENCIA Y CONDUCTANCIA
La resistencia depende de las dimensiones geométricas del
conductor.
Es directamente proporcional a la longitud del mismo L [m].
Es inversamente proporcional a su sección S [mm2
].
Depende del tipo de material. Cada uno de ellos tiene una
“resistividad” (ρ) distinta que se mide en [Ω·mm2
/m].
La resistividad “ρ” depende del tipo de los materiales se
clasifican en conductores, semiconductores y aislantes.
L
R = ρ —̶̶̶̶̶
S
S
L
1
Conductividad σ = —̶̶̶̶̶
ρ
19. Componentes de los circuitos
RESISTENCIA Y CONDUCTANCIA
La conductancia es el inverso de la resistencia.
La conductancia se mide en siemens [S] o en mho [Ω -1
]
1
Conductancia G = —̶̶̶̶̶
R
20. Tabla de resistividades
Material Resistividad a 20 °C
[ Ω mm2
/m ]
Plata 0,0164
Cobre (duro) 0,0175
Cobre (recocido) 0,0180
Oro 0,0230
Aluminio 0,0280
Zinc 0,0580
Níquel 0,0780
Hierro (99,98% puro) 0,1000
Platino 0,1000
Platino 0,1060
Estaño 0,1150
Plomo 0,2200
Manganina (84% Cu, 12% Mn, 4% Ni) 0,7500
Mercurio 0,9580
Nicrón (80% Ni, 20% Cr) 1,0800
22. Resistencia eléctrica y
temperatura
La resistencia de un conductor depende de su temperatura
ambiente en ºC y de su incremento o decremento de temperatura
∆T . La variación de la resistencia con la temperatura viene dada
por la ecuación:
(1 ) Rf = Ro [1 + α ∆T ]
Se obtiene la resistencia final Rf para un incremento de
temperatura ∆T = Tf – To en ºC cuando se conoce el valor inicial
Ro a la temperatura inicial y α el coeficiente de corrección de
temperatura que depende de la naturaleza del conductor [1/ºC].
23. RESISTENCIA ELÉCTRICA Y TEMPERATURA
(1 ) Rf = Ro [1 + α ∆T ]
El signo del coeficiente de temperatura α, nos indica en que sentido
varía la resistencia. Si α es positivo, Rf aumenta o disminuye con el
incremento o decremento de la temperatura, y si α es negativo Rf
disminuye al aumentar la temperatura y viceversa.
Coeficientes de temperatura (α)
Material
Coeficiente α a
20 ºC
Plata 3,8 x 10-3
Cobre 3,9 x 10-3
Aluminio 3,9 x 10-3
Tungsteno 4,5 x 10-3
Acero 5,0 x 10-3
Mercurio 0,9 x 10-3
Carbón -0,5 x 10-3
Germanio -4,8 x 10-2
Resistencia eléctrica y
temperatura
24. Ley de Ohm
El cociente entre v de dos puntos de un circuito y la
intensidad de corriente i que circula por éste es una magnitud
constante que recibe el nombre de resistencia eléctrica (R).
v
v = R i R = —
i
Cuando la tensión se mide en voltios [V] y la corriente en
amperios [A], la resistencia R viene dada por ohmios [Ω]
A esta expresión se denomina la Ley de Ohm.
R
v
+ -
i
A B
25. Ley de Ohm
R
v
+ -
i
A B
Sentido real de la corriente
I = 500 mA
26. Potencia y Energía
La potencia consumida por una resistencia (elemento
receptor) se calcula utilizando la siguiente ecuación:
p = v i = R i2
v2
p = —
R
La potencia p se mide en vatios [W]
27. Potencia y Energía
La energía es el producto de la potencia discipada en un
tiempo determinado. La energía se mide en [J], [Wh] o
[kWh].
∫
∫∫
=−
==
=
2
1
2
1
2
1
t
t
12
t
t
t
t
dtp)w(t)w(t
dtpdww
dtpdw
p (t)
t1
t2
t
P
28. Ley de Joule
Las ecuaciones expuestas corresponden a la Ley de Joule.
El efecto Joule indica que toda corriente eléctrica
circulando por un conductor desprende calor y éste es la
energía gastada en hacer circular la corriente.
29. Ley de Joule
En calorimetría se demuestra que la relación trabajo – calor
es siempre constante e igual a 0,24 cal/J, lo cual se llama
equivalente calorífico de trabajo.
30. Ley de Joule
En calorimetría se demuestra que la relación trabajo – calor
es siempre constante e igual a 0,24 cal/J, lo cual se llama
equivalente calorífico de trabajo.
[s]aresistencideconexióndetiempot
[V]aresistencidebornesenpotencialdediferenciaV
[A]aresistenciporcirculaquecorrientedeintensidadI
[cal]aresistencilapordiscipada(entrada)calordecantidadQ
tP0,24Q
tVI0,24Q
e
e
e
=
=
=
=
××=
×××=
31. Ley de Joule
La cantidad de calor Q que se necesita para elevar la
temperatura de un cuerpo de masa m en un valor ∆t
conociendo el calor específico c (para el agua es 1) de este
cuerpo, es el siguiente:
C][tatderatemperatudeelevaciónt
Ckg
kcal
específicocalorc
[kg]masam
[kcal](salida)calordecantidadQ
tcmQ
f0
s
s
°=∇
°
=
=
=
∇××=
32. Ley de Joule
Cualquier aparato electrotérmico tiene un rendimiento que
se determina por y se expresa:ɳ
Rendimiento aparatos electrotérmicos:
Calentador de inmersión 0,95
Calentador de acumulación 0,93
Calentador rápido 0,75
Plancha de cocina 0,60
][kcalcalefactorelementodelaresistencilaenenteeléctricamproducidacalordecantidadQ
[kcal]calentaraproductoomasalaasmitidacalor trandecantidadQ
Q
Q
η
e
s
e
s
=
=
=
33. + –
E
I
I
R1
R2
SERIESERIE
A
C
B
Asociación de resistencias
i
• Resistencias serie una a
continuación de otra.
• La corriente I es la misma
para todas ellas.
• La resistencia equivalente es
la sumatoria de las
resistencias parciales.
• La fuerza electromotriz E es
igual a la sumatoria de las
caídas de tensión.
n21eq R.........RRR +++=
v1 v2
n21 i.........iii ====
34. Asociación de resistencias
it
• Resistencias paralelo
dispuestas cada una al lado
de otra y uniendo los dos
terminales de cada una con
los correspondientes de las
otras.
• La corriente it es la suma de
las corrientes de cada
resistencia.
• El inverso de la resistencia
equivalente es la sumatoria
de los inversos de las
resistencias parciales.
n21t i.........iii +++=
n21eq R
1
.........
R
1
R
1
R
1
+++=
v1
v2
+ –
E
I
I1
I2
R1
R2
PARALELOPARALELO
A B
i1
i2
35. Asociación de resistencias
it
• La fuerza electromotriz E es
igual a las caídas de tensión
en cada una de las
resistencia.
• El valor de la resistencia
equivalente es menor que
cualquiera de las
resistencias.
• Cuando una resistencia es
mucho menor que las demás,
prácticamente toda la
corriente irá por ella.
n21 ........E vvv ====
v1
v2
+ –
E
I
I1
I2
R1
R2
PARALELOPARALELO
A B
36. + –
E
I
0,2 Ω
SERIE - PARALEOSERIE - PARALEO
A CB
Asociación de resistencias
It
0,7 Ω 3 Ω
1,4 Ω 4 Ω
37. + –
E
I
19 Ω
SERIE - PARALEOSERIE - PARALEO
Asociación de resistencias
It
30 Ω
46 Ω
60 Ω
40 Ω
38. Leyes de Kirchhoff
Ley de las corrientes de Kirchhoff (1ra Ley)
En todo punto de interconexión eléctrico (nodo) se cumple que la
sumatoria de las corrientes que entran es igual a la suma de las
corrientes que salen.
4231 IIII
salenIentranI
+=+
=∑ ∑
I1
I2
I3
I4
39. Leyes de Kirchhoff
Ley de las tensiones de Kirchhoff (2da Ley)
Establece que la suma algebraica de las tensiones a lo largo de
cualquier línea cerrada o malla es igual a cero.
1 1 2 4 1 4 2
2 4 1 3 4 2
1 2
1 2
FEM I R
-E =(R +R +R )I - R I
+E = -R I +(R +R )I
-240= 39I - 30I
+60 =-30I + 42I
=∑ ∑
R1
= 3 Ω R2
= 6 Ω R3
= 12 Ω
E1
= 240 V
+
-
E2
= 60 V
+
-
R4
= 30 Ω
I1
= ?
I1
I2
[ ]
[ ]1
-240 -30
-240*42-60*(-30)+60 42 -8280
I = = = =-11,22A
39 -30 39*42-(-30)(-30) 738
-30 42
40. Leyes de Kirchhoff
Ley de las tensiones de Kirchhoff (2da Ley)
1 2 3
1 2 3
1 2 3
FEM I R
+12+16=(+2+6+8)I -6 I -8 I
-14-16 = -6 I +(+4+10+6)I -10 I
+18 = -8 I -10 I +(+8+10)I
28 16 -6 -8
-30 = -6 20
18
=
∑ ∑
1
2
3
I
-10 I
-8 -10 18 I
42. Leyes de Kirchhoff
Ley de las tensiones de Kirchhoff (2da Ley)
Establece que la suma algebraica de las tensiones a lo largo de
cualquier línea cerrada o malla es igual a cero.
Rc
= 10 Ω
E1
= 24 V
+
- E3
= 24 V -
R1
= 0,1 Ω R2
= 0,2 Ω R3
= 0,3 Ω
E2
= 24 V
43. Leyes de Kirchhoff
Ley de las tensiones de Kirchhoff (2da Ley)
Establece que la suma algebraica de las tensiones a lo largo de
cualquier línea cerrada o malla es igual a cero.
44. Electromagnetismo
• Por un conductor por el que circula una corriente
eléctrica se sitúa cerca de una brújula, ésta se
desvía de su posición, “buscando” la
perpendicularidad al conductor. Si se aumenta la
intensidad de la corriente, la brújula toma cada vez
posiciones más perpendiculares.
• Este efecto es debido a que la corriente eléctrica
crea a su alrededor un campo magnético análogo
al que forman los imanes y cuya intensidad, es
proporcional a la intensidad de la corriente que
circula por el circuito eléctrico.
+ -
+ - + -
45. Componentes de los circuitos
• LA BOBINA
• Un conductor arrollado en espiral de forma que las espiras
se alinean a lo largo de un eje central recibe el nombre de
bobina o solenoide.
46. Componentes de los circuitos
• LA BOBINA
• Un conductor arrollado en espiral de forma que las espiras
se alinean a lo largo de un eje central recibe el nombre de
bobina o solenoide.
47. Componentes de los circuitos
• LA BOBINA
• La corriente que recorre cada espira produce un campo magnético que
en conjunto afecta a todas las espiras de la bobina.
• Si la corriente es variable en el tiempo, también el campo magnético y
por tanto el flujo magnético lo serán.
48. Componentes de los circuitos
Donde:
μ es la permeabilidad absoluta del núcleo (μo =
4π10-7
H/m);
N es el número de espiras, A es el área de la
sección transversal del bobinado y l la longitud de
las líneas de flujo.
• LA BOBINA
• La cantidad de flujo magnético ø que esta ligado con una bobina
de N espiras se denomina flujo concatenado ϕ.
• En una bobina ideal, el flujo concatenado es una función de la
corriente que circula por sus espiras, siendo la constante que
liga ambas variables, la autoinducción o inductancia L.
dt
d
N
dt
d
v
N
φ
φ
=
Φ
=
=Φ
Li=Φ
v
49. Componentes de los circuitos
• LA BOBINA
• La constante de proporcionalidad L es conocida con el nombre
de inductancia, y representa físicamente la oposición que
presenta el circuito a la variación de la corriente, es una
propiedad similar a la inercia en los sistemas mecánicos, esto
es, de oponerse al cambio en la cantidad de movimiento.
• La autoinducción o inductancia L se expresa en Henrios [H].
50. Componentes de los circuitos
• LA BOBINA
• Al introducir una ecuación en la otra se obtiene la
ecuación característica de la bobina
∫+=
=
t
t
vdt
L
tii
dt
di
Lv
0
1
)( 0
52. La bobina real
R
vL
vR
• La bobina real
• Al estar construida mediante un conductor, presenta
siempre una resistencia. La inductancia L es constante y
asegura la linealidad.
53. El condensador
• Los condensadores están constituidos por dos placas planas
paralelas, separadas una distancia, entre las cuales se acumula
carga, también pueden recibir el nombre de capacitores.
El proceso se mantendrá hasta que la tensión del
condensador se iguale a la tensión de la batería, momento en
el cual la intensidad se anula (régimen permanente).
R
E
54. El condensador
En t = 0 el condensador está descargado. Al cerrar el
interruptor, existe una caída de potencial entre los extremos de
la resistencia y el condensador empieza a cargarse.
Condensador cargado ≡ Circuito abierto
E
55. El condensador
• Proceso de descarga
• La descarga se debe a la ausencia de la batería. El circuito de
la figura es un circuito “desenchufado”, con lo que la tensión del
condensador deberá ser nula cuando se alcance el nuevo
régimen permanente.
R
56. • La capacidad C de la estructura así constituida y llamada
condensador se expresa:
• La capacidad C de un condensador se mide en Faradios [F]
cuando la carga se expresa en culombios [Q] y la tensión en
voltios [V]. La capacidad C de un condensador plano que
tiene una armadura (placa) paralela de área S y separadas
una distancia d.
• Donde ɛ es la permitividad o constante dieléctrica del
material situado entre las armaduras (placas). La
permitividad en el vacío es ɛ0 = 8,854 *10-12
F/m
dv
dq
C =
El condensador
d
S
C ε=
58. El condensador
• Ecuación característica
• Donde la capacidad C se expresa en Faradios [F], la tensión
v en voltios [V], la corriente i en amperios [A] y el tiempo en
segundos [s].
+ -
i
C
dt
dv
Ci =
∫+=
t
t
idt
C
tvv
0
1
)( 0
59. Asociación de condensadores
Condensadores en serie
Capacidad equivalente
dt
dv
Ci 1
1=
i
C
1
C
1
dt
dv
dt
dv
dt
dv
21
21AB
+=+=
es
AB
C
i
dt
dv
=
21es C
1
C
1
C
1
+= ∑=
i ies C
1
C
1
i i i
+ – –+
A B
C1 C2
v1 v2
i i
+ –
A B
Ces
vAB
dt
dv
Ci 2
2=
60. • Asociación de condensadores: Serie
• La capacidad total de los condensadores en serie es menor a la
del mas pequeño
n21 C
1
........
C
1
C
1
Ceq
1
+++=
Asociación de condensadores
Ceq
i
61. Asociación de condensadores
Condensadores en paralelo
dt
dv
Ci AB
11 =
dt
dv
)C(Ciii AB
2121 +=+=
21 CCCep +=
∑=
i
iep CC
Capacidad equivalente
i
+ –A B
i
C1
C2
i1i1
i2
i2
vAB
i i
+ –
A B
Cep
vAB
dt
dv
Ci AB
22 =
dt
dv
Ci AB
ep=
62. • Asociación de condensadores: Paralelo
• La capacidad total de los condensadores es la sumatoria.
n21 C........CCCeq +++=
Asociación de condensadores
Ceq
i
i1 i2
i3
in
63. El condensador real
R
vC
vR
• El condensador real
• El condensador real tiene unas limitaciones físicas en
cuanto a la cantidad de carga que puede almacenar.
64. Fuentes Independientes
• Los elementos analizados (resistencia, bobina y
condensador) son elementos pasivos. Para mantener una
corriente en un determinado circuito es necesario
establecer un suministro continuo de energía eléctrica.
• Una fuente independiente es un elemento activo que
suministra una tensión o una corriente determinada sin
tener en cuenta las condiciones del circuito al que se
conecta.
65. Fuentes Independientes
• De tensión
• Es un elemento activo que proporciona una tensión
determinada independientemente de la corriente que circula
por la fuente y que establece el circuito exterior.
VG
- +
B A
66. Fuentes Independientes
• De corriente
• Es un elemento activo que proporciona una corriente
determinada independientemente de su tensión en bornes que
viene establecida por el circuito exterior.
• La corriente i en amperios circula desde el terminal A al terminal
B. iG
A B
67. Fuentes Independientes
• De corriente
• V1 = 4 * 5 = 20 V
• V2 = 3 * 5 = 15 V
• VG = V1 + V2 = 20 + 15 = 35 V
5 A
VG
4 Ω 3 Ω
+-
V2
V1
68. Fuentes Independientes
• Asociación de fuentes
Veq = VG1 + VG2 + VG3
It = I1 + I2 + I3
I1=5 A
VG1
+-
VG2 VG3
- - -+ + +
I2=3 A
I3=1 A
-
-
+
+
It
69. Fuentes Reales
• Fuente de tensión con resistencia serie
• Se ha colocado en serie una resistencia RG (resistencia interna).
La tensión en bornes disminuye cuanto mayor es la corriente
suministrada por el generador. Cuanto más pequeña es el valor
de RG, más se aproxima la fuente real a una fuente de tensión
ideal.
VG
-
+
RG
∆VG
i
+
-
RCVC
70. Fuentes Reales
• Fuente de corriente con resistencia paralelo
• Se ha colocado en paralelo una resistencia RG (resistencia
interna). La corriente en bornes disminuye cuanto menor es la
corriente suministrada por el generador. Cuanto mayor es el
valor de RG, más se aproxima la fuente real a una fuente de
corriente ideal.
• Las fuentes de corrientes son realizables mediante dispositivos
electrónicos.
iG
-
+
RG
iC
+
-
RC
71. Fuentes Reales
• Fuente de corriente con resistencia paralelo
• En un circuito abierto, una fuente de corriente ideal presenta
una tensión infinita en sus terminales lo cual no es realizable
físicamente.
iG
-
+
RG
iC
+
-
RC
72. Medida de tensiones, corrientes y
potencias
TIPOS DE MEDIDORES
Analógicos Digitales
Los medidores ideales son los que no afectan el circuito al momento de
realizar la medición.
73. Medida de tensiones, corrientes y
potencias
WA
V
+
-
Fuente
Esquema de conexiones de un circuito eléctrico:
+
-
VCarga
Dada una carga queremos conocer la tensión, corriente y
potencia que consume:
i
74. Circuitos resistivos
+
-
VE
i
R1
R2
VS
+
-
Divisor de tensión
En ocasiones es necesario obtener
para un mismo circuito tensiones
más reducidas que la tensión
proporcionada por la fuente.
21
2
Es
21
E
22s
RR
R
VV
.RR
V
RiRV
+
=
+
==
76. Circuitos resistivos
v
+
-
Divisor de corriente
El complemento de la división de voltaje
es la división de corriente. En este caso
se tiene una corriente total que se
alimenta a varias resistencias en
paralelo, como en el circuito de la figura.
R1 y R2 están en paralelo.
La iE es la corriente de entrada e iS es la
corriente de salida.
La tensión en bornes v puede
determinarse con la ley de Ohm.
21
1
ES
E
21
21
S2
RR
R
ii
i
RR
R*R
iR
+
=
+
=
R1
iE
+
-
R2
iS
77. Circuitos resistivos
vAB
+
-
Puente de Wheatstone
Permite determinar experimentalmente
resistencias óhmicas de elementos
conductores con gran exactitud.
1
32
4
4
3
2
1
3241
43
4
21
2
G
AB
43
4
G
21
2
GBNANAB
R
R*R
R
R
R
R
R
R*RR*R
0
RR
R
RR
R
v
0V
RR
R
v
RR
R
vVVV
=
=
=
=
+
−
+
=
+
−
+
=−=
R1
+
-
R2
R3
R4=Rx
A B
vG
N
El puente se equilibra variando las
3 resistencias. Es frecuente que
R1 y R3 varíen, mientras que R4
es la resistencia de comparación.
79. Circuitos resistivos
Transformación triángulo estrella
Puede no ser posible obtener una
resistencia equivalente del conjunto
utilizando las técnicas de reducción serie
paralelo, para ello se utiliza la conversión
triángulo estrella o viceversa.
Si R12, R23 y R31 que conforman el triángulo
son conocidos es posible calcular las
resistencias R1, R2, R3 de la estrella.
312312
2331
3
312312
1223
2
312312
3112
1
RRR
R*R
R
RRR
R*R
R
RRR
R*R
R
++
=
++
=
++
=
R1
R2
R3
1
23
R12
R31
R23
1
2
3
81. Circuitos resistivos
Transformación estrella triángulo
Puede no ser posible obtener una
resistencia equivalente del conjunto
utilizando las técnicas de reducción serie
paralelo, para ello se utiliza la conversión
estrella triángulo o viceversa.
Si R1, R2 y R3 que conforman la estrella son
conocidos es posible calcular las
resistencias R12, R23, R31 del triángulo.
2
133221
31
1
133221
23
3
133221
12
R
R*RR*RR*R
R
R
R*RR*RR*R
R
R
R*RR*RR*R
R
++
=
++
=
++
=
R1
R2
R3
1
23
R12
R31
R23
1
2
3
83. Circuitos resistivos
Ejercicio
1 Ω 2 Ω
3 Ω 4 Ω
7 Ω
1 A
i i = 54/91 i d = 37/91
i CD = 2/91
C D
B
VCΒ = 162/91 V
VDΒ = 148/91 V
V = V - V = 162/91 - 148/91 V
84. Circuitos resistivos
Ejercicio
R1
= 12 Ω
R2
= 20 Ω
R3
= 10 Ω
E = 24 V
+
-
R4
= 8 Ω
R6
= 40 Ω
R5
= 24 Ω
IT
= ? A
R1
= 12 Ω
R2
= 20 Ω
R34
= 18 Ω
E = 24 V
+
-
R6
= 40 Ω
R5
= 24 Ω
IT
= ? A
R1
= 12 Ω
R2
= 20 Ω
R34
= 18 Ω
E = 24 V
+
-
R6
= 40 Ω
R5
= 24 Ω
IT
= ? A
=(20*18+18*12+12*20)/18=45,33
=(20*18+18*12+12*20)/20=40,80
=(20*18+18*12+12*20)/12=68,00
85. Circuitos resistivos
Ejercicio
E = 24 V
+
-
R6
= 40 Ω
R5
= 24 Ω
IT
= ? A
68,00 Ω
40,80 Ω
45,33 Ω
E = 24 V
+
-
25,19 Ω
15,11 Ω
IT
= ? A
45,33 Ω
E = 24 V
+
- RT= 21,33 Ω
IT
= 1,13 A
86. Circuitos resistivos
Ejercicio
E = 24 V
+
-
R6
= 40 Ω
R5
= 24 Ω
IT
= 1,13 A
68,00 Ω
40,80 Ω
45,33 Ω
E = 24 V
+
-
25,19 Ω
15,11 Ω
IT
= 1,13 A
45,33 Ω
E = 24 V
+
- RT= 21,33 Ω
IT
= 1,13 A
Ib
= 0,598 A
Ic
= 0,532 A
Id
= 0,377 A
Ie
= 0,221 A
Ig
= 0,377 A
If
= 0,221 A
Ic = 0,532 A
87. Equivalencia Fuentes Reales
Las equivalencias serie o paralelo y las transformaciones
estrella/triángulo son técnicas que ayudan a la simplificación de
los circuitos, éstos además pueden contener fuentes reales de
tensión como de corriente y para simplificación al máximo puede
ser conveniente transformar fuentes de un tipo en sus
equivalentes del otro.
VG
-
+
RG
∆VG
i
+
-
RCVC
iG
-
+
RG
iC
+
-
RC
88. Equivalencia Fuentes Reales
VG = 15 V
-
+
RG=3 Ω
∆VG
+
-
iG=5 A
-
+
RG=3 Ω
i +
-
v
v
A5
3
15
R
V
i
iRV
iRiRiRV
igualando
iRiRv
b)(circuitoi)(iRv
a)(circuitoiRVv
G
G
G
GGG
GGGGG
GGG
GG
GG
===
=
−=−
−=
−=
−=
i
89. Asociación de Fuentes Reales
El resultado de una asociación de fuentes reales de tensión
conectadas en serie es una fuente ideal de tensión suma de
todas las fuentes ideales, con una resistencia en serie que es la
equivalente serie de todas las resistencias.
El resultado de la asociación de fuentes reales de corriente
conectadas en paralelo tiene por resultado una fuente ideal
suma de todas las fuentes ideales, con una resistencia en
paralelo que es la equivalente paralelo de todas las
resistencias.
90. Asociación de Fuentes
Tensión
El resultado de una asociación de fuentes de tensión
conectadas en serie es una fuente ideal de tensión suma de
todas las fuentes ideales.
91. Asociación de Fuentes Corriente
El resultado de la asociación de fuentes de corriente
conectadas en paralelo tiene por resultado una fuente ideal
suma de todas las fuentes ideales.
92. Asociación de Fuentes Reales
15 V
+
3 Ω
2 A
-
20 Ω
10 Ω
1 A
A
B
En caso de asociar fuentes reales de
tensión conectadas en paralelo, se
convierte en sus equivalentes en corriente y
una vez asociadas éstas, se realiza la
conversión a fuente de tensión.
Para asociar fuentes reales de corriente
dispuestas en serie, se convierten en sus
equivalentes en tensión y una vez
asociadas éstas, se realiza la conversión a
fuente de corriente.
93. Asociación de Fuentes Reales
15 V
+
3 Ω
40 V
-
1 A
A
B
Para asociar fuentes reales de corriente
dispuestas en serie, se convierten en sus
equivalentes en tensión y una vez
asociadas éstas, se realiza la conversión a
fuente de corriente.
Se convierten en sus equivalentes de
tensión y luego se procede a asociarles.
Las fuentes de tensión obtenidas se debe
encontrar en sus equivalentes de corriente
y luego asociarlas en una sola fuente real.
20 Ω
10 Ω
10 V
+
+
-
-
30 Ω 3 Ω
+ +
- -
30 V 15 V
30 Ω 3 Ω
5 A
A
B
A
B
94. Asociación de Fuentes Reales
La fuente real de corriente así obtenida,
finalmente se transforma en una fuente
real de tensión.
30/11
Ω
+
-
180/11
V
30/11
Ω
6 A
A
B
A
B
95. Análisis de Circuitos -
Definiciones
+
-
Rama
Es un elemento o grupo de elementos de un circuito eléctrico
que está conectado al resto del circuito mediante dos
terminales (circuitos con 2, 1 y 3 ramas respectivamente).
Elemento en serie del mismo o distinto tipo constituyen una
rama. Así mismo, elementos del mismo tipo en paralelo
pueden considerarse una sola rama.
2 ramas 1 rama 3 ramas
96. Análisis de Circuitos -
Definiciones
Nudo, lazo y malla
Nudo: Es el punto de unión de 3 o más ramas (ver números
1,2, 3 … 7).
Lazo: es un conjunto de ramas que forman una línea cerrada
(1246531; 346753)
Malla: es un lazo que no contiene ningún otro lazo (5675;
34653)
1
2
3
4
5
6 7
97. Método de las corrientes de malla
Pasos a seguir:
1. Identificar las mallas del circuito
2. Definir las corrientes de malla, asociando a cada malla una de
estas corrientes.
3. Aplicar la Ley de Kirchhoff de tensiones a cada malla.
4. Resolver el sistema de ecuaciones lineales
5. Determinar las corrientes de rama que se identifican con
corrientes de malla.
6. Conocidas las corrientes de rama, determinar las tensiones de
cada nodo respecto a un nodo de referencia.
98. R2
= 1 Ω
R1
= 2 Ω
R4
= 2 Ω
+-
E = 1 V
R3
= 1 ΩI1 I2
I = 1 A
R5
= 1 Ω
R6
= 1 Ω
I3
321
321
1
I*2)1(1I*2I*10
I*22)I1(1I*11
I1
+++−−=
−+++−=+
=−
AB
Método de las corrientes de malla
99. R2
= 1 Ω
R1
= 2 Ω
R4
= 2 Ω
+-
E = 1 V
R3
= 1 ΩI1 I2
I = 1 A
R5
= 1 Ω
R6
= 1 Ω
I3
A1/3I
A1/6I
A1I
I*4I*2I*10
I*2I*4I*11
I1
I*2)1(1I*2I*10
I*22)I1(1I*11
I1
3
2
1
321
321
1
321
321
1
−=
−=
−=
+−−=+
−+−=+
=−
+++−−=
−+++−=+
=−
A
A
I3
= 1/3 A
I2
= 1/6 A
Ix
= ? A
Iy
= ? A
I1
= 1 A
I3
= 1/3 A
B
B
Iy
= 2/3 A
Ix
= 1/6 A
Método de las corrientes de malla
100. Análisis de Circuitos -
Supermallas
Supermallas
Una supermalla es cuando en la rama común a dos mallas hay
una fuente de corriente, en este caso se puede escribir una
ecuación única que comprende ambas mallas, es decir, la
supermalla; sin embargo, una fuente de tensión nunca provoca
una supermalla.
R2
= 1 Ω
R1
= 2 Ω
R4
= 2 Ω
+-
E = 1 V
R3
= 1 Ω
I1 I2
E = 1 V
R5
= 1 Ω
R6
= 1 Ω
I3
AB
+ -
I = 1 A
+
-
v
101. Análisis de Circuitos
Supermallas
Es necesario definir primeramente la tensión v para escribir las
ecuaciones de las mallas 1 y 2.
Sistema de 3 ecuaciones con 4 incógnitas
Análisis de Circuitos
R2
= 1 Ω
R1
= 2 Ω
R4
= 2 Ω
+-
E = 1 V
R3
= 1 Ω
I1 I2
E = 1 V
R5
= 1 Ω
R6
= 1 Ω
I3
AB
+ -
I = 1 A
+
-
v
04i2i1i
12i3iv
11iv3i
321
32
31
=+−−
+=−+−
−=−++
102. Análisis de Circuitos
Supermallas
La fuente de corriente permite escribir la cuarta ecuación.
Sumando la expresión 1 y 2 de la lámina anterior
Análisis de Circuitos
R2
= 1 Ω
R1
= 2 Ω
R4
= 2 Ω
+-
E = 1 V
R3
= 1 Ω
I1 I2
E = 1 V
R5
= 1 Ω
R6
= 1 Ω
I3
AB
+ -
I = 1 A
+
-
v
1ii 21 +=−+
0iii
0i33i3i
02i3i-i3i
321
321
3231
=−++
=−++
=−++
103. Análisis de Circuitos
Supermallas
El nuevo sistema de ecuaciones
Análisis de Circuitos
R2
= 1 Ω
R1
= 2 Ω
R4
= 2 Ω
+-
E = 1 V
R3
= 1 Ω
I1 I2
E = 1 V
R5
= 1 Ω
R6
= 1 Ω
I3
AB
+ -
I = 1 A
+
-
v
1/5Ai
3/5Ai
2/5Ai
1ii
04i2ii
0iii
3
2
1
21
321
321
−=+
−=+
+=+
=−+
=+−−
=−++
104. Análisis de Circuitos
Supermallas. Ejercicio
Análisis de Circuitos
R2
= 1 Ω
R4
= 3 Ω
R3
= 3 Ω
+
-R6
= 2 Ω
I1 I2
E1 = 2 V
R8
= 2 Ω
R1
= 1 Ω
I3
A
B
I = 5 A
+
-
v
- -
+ +
E2 = 3 V
E3 = 4 V
R5
= 2 Ω
R7
= 1 Ω
A
C
D
Resultados: I1
= 0,9 A
I2
= 2,2 A
I3
=−2,8 A
105. Análisis de Circuitos
Método de las tensiones de nodo
Consideramos un circuito de n nodos (punto de unión de tres o
más ramas) y r ramas, es posible aplicar la ley de Kirchhoff a n-1
nudos obteniendo n-1 ecuaciones que permiten calcular n-1
tensiones de nodo con respecto a un nodo arbitrario de referencia.
El método de resolución sigue los siguientes pasos:
1.Elegir un nodo cualquiera como nodo de referencia.
2.Plantear la ecuación de Kirchhoff de corrientes en cada uno de
los n-1 nodos restantes.
3.Resolver el sistema de ecuaciones lineales.
4.Utilizando las tensiones de nodo, calcular la corriente de cada
rama.
Análisis de Circuitos
111. R2
= 1 Ω
R1
= 2 Ω
R4
= 2 Ω
+-
E = 1 V
R3
= 1 Ω
I = 1 A
R5
= 1 Ω
R6
= 1 Ω
31
V
6
7
v
V
6
5
v
V
2
3
v
3
2
1
=
=
=
2
1Ai
A
3
2
1
6
5
-
2
3
1
v-v
i
A
6
2
1
6
7
-
2
3
1
v-v
i
1Nodo
10
21
12
31
13
−=
===
===
Análisis de Circuitos
Método de nodos fuente de corriente
0
112. R2
= 1 Ω
R1
= 2 Ω
R4
= 2 Ω
+-
E = 1 V
R3
= 1 Ω
I = 1 A
R5
= 1 Ω
R6
= 1 Ω
31
V
6
7
v
V
6
5
v
V
2
3
v
3
2
1
=
=
=
2
A
6
7
1
0-
6
7
1
v-v
i
A
6
1
2
6
5
-
6
7
2
v-v
i
A
6
2
1
2
3
-
6
7
1
v-v
i
3Nodo
03
30
23
32
13
31
===
===
−===
Análisis de Circuitos
Método de nodos fuente de corriente
0
113. R1
= 2 Ω
R4
= 2 Ω
+-
E = 1 V
R3
= 1 Ω
E = 1 V
R5
= 1 Ω
R6
= 1 Ω
31
2
Análisis de Circuitos
Supernodos
Cuando entre dos nodos hay una fuente de tensión, ambos nodos
forman un supernodo y puede escribirse una única ecuación de
nodo para el conjunto de ambos nodos, esto es, para el
supernodo. Debe aclararse que las fuentes de corriente no
provocan supernodos, solamente los provocan las fuentes de
tensión.
-+
- +
E = 2 V
0
114. R1
= 2 Ω
R4
= 2 Ω
+-
E = 1 V
R3
= 1 Ω
E = 1 V
R5
= 1 Ω
R6
= 1 Ω
31
2
Análisis de Circuitos
Supernodos
No es posible escribir las ecuaciones de los nodos 1 y 2 ya que
no existe resistencia en la rama 1-2, por tanto se emplea la
corriente auxiliar i.
-+
- +
E = 2 V
0
i
127. Análisis de Circuitos
Supernodos: Ejercicio
R1
= 8 Ω R2
= 2 Ω R3
= 10 Ω
E1
= 100 V
+
- -
I = 8 A
R4
= 4 Ω
v1
v2
v3
R5
= 3 Ω R6
= 5 Ω
Solución:
v1 = 25.89 V
v2 = 20.31 V
ix = 2.79 A
ix
128. Principios y teoremas
Principio de Superposición
Emana de la naturaleza lineal de los circuitos.
Un circuito alimentado por n fuentes independientes, las tensiones
de nudo y las corrientes de malla pueden obtenerse como la suma
de las correspondientes tensiones de nudo y las correspondientes
corrientes de malla de cada uno de los circuitos que se obtienen
desactivando n-1 fuentes independientes en el circuito original.
Desactivar una fuente de tensión significa sustituirla por un
cortocircuito.
Desactivar una fuente de corriente significa sustituirla por un
circuito abierto.
130. Principios y teoremas
R2
= 1 Ω
R1
= 2 Ω
R4
= 2 Ω
+-
E = 1 V
R3
= 1 Ω R5
= 1 Ω
R6
= 1 Ω
A
6
1
I
A
6
1
I
A
6
1
I
3
1
*
22
2
I
A
3
1
111
1
I
CB
CBA
AC
AC
=
=
=
+
=
=
++
=
AB
C
R246
= 1 Ω
+-
E = 1 V
R3
= 1 Ω R5
= 1 Ω
I
IACICB = 1/6 A
I
132. Principios y teoremas
R2
= 1 Ω
R1
= 2 Ω
Ry2
= 1/2 ΩRy1
= 1/2 Ω
I = 1 A
Ry3
= 1/4 Ω
R6
= 1 Ω
AB
C
R = 3/2 Ω
R1
= 2 Ω
Ry3
= 1/4 Ω
R = 3/2 Ω
I = 1 A
B
O
O
IBO = 1/2 A
IBO = 1/2 A
IBO = 1/2 A
IBO = 1/2 A
IBC = 1/2 A
ICB = 1/6 A
IBC = 2/3 A
B C
133. Principios y teoremas
Teorema de Thévenin
Visto de dos terminales cualesquiera, un circuito lineal puede
sustituirse por un dipolo consistente en una fuente de tensión y
una resistencia, que se denominan, respectivamente, tensión de
Thévenin y resistencia de Thévenin.
Circuito Original Circuito equivalente Thévenin
CIRCUITO
ELÉCTRICO
A
B
A
B
+
-
VTh
RTh
V0 V0
134. Principios y teoremas
Teorema de Thévenin
Siendo v0 la tensión de vacío entre los terminales A y B
Para el caso de cortocircuito entre los terminales A y B
CIRCUITO
ELÉCTRICO
A
B
A
B
+
-
VTh
RTh
Th0 VV =
Th0 Vv =
cc
Th
Th
Th
Th
cc
i
V
R
R
V
i
=
=
135. Principios y teoremas
Teorema de Thévenin
Las figuras ilustran el calculo de la tensión en vacio y la corriente
de cortocircuito.
CIRCUITO
ELÉCTRICO
A
B
Th0 VV =
cc
Th
Th
Th
Th
cc
i
V
R
R
V
i
=
=
V0
CIRCUITO
ELÉCTRICO
A
B
Icc
136. Principios y teoremas
Teorema de Thévenin
Calculo de la resistencia Thévenin
1.Se calcula la corriente de cortocircuito entre los terminales A y B y se
obtiene la resistencia Thévenin mediante el cociente entre la V0 y la Icc,
como se indicó anteriormente.
2.Se desactivan las fuentes independientes, tanto de tensión
(cortocircuito) como de corriente (circuito abierto), y se determina la
resistencia equivalente del circuito original entre los terminales A y B.
Esta resistencia equivalente es la RTh.
137. Principios y teoremas
Teorema de Norton
Visto de dos terminales cualesquiera, un circuito lineal puede
sustituirse por un dipolo consistente en una fuente independiente
de corriente y una resistencia en paralelo, que se denominan,
respectivamente, equivalente de Norton.
Circuito Original Circuito equivalente Norton
CIRCUITO
ELÉCTRICO
A
B
A
B
IN RN
v
v
138. Principios y teoremas
Teorema de Norton
La fuente de corriente y una resistencia en paralelo, se
denominan, respectivamente, corriente de Norton y resistencia de
Norton.
Circuito Original Circuito equivalente Norton
CIRCUITO
ELÉCTRICO
A
B
A
B
IN RN
Icc
V = 0
Icc
V = 0
139. Principios y teoremas
Teorema de Norton
La fuente de corriente y una resistencia en paralelo, se
denominan, respectivamente, corriente de Norton y resistencia de
Norton. Considerando el circuito abierto.
A continuación se considera una resistencia nula (cortocircuito).
Según el teorema de Thevein
Por tanto se puede escribir
Finalmente
0 Th N N
Th
cc
Th
Th
cc N
Th
N Th
V =V =I R
V
i =
R
V
i =I =
R
R =R
140. Principios y teoremas
Teorema de Norton
Calculo de la resistencia Norton (similar que la resistencia Thévenin)
1.Se desactivan las fuentes independientes, tanto de tensión
(cortocircuito) como de corriente (circuito abierto), y se determina la
resistencia equivalente del circuito original entre los terminales A y B.
Esta resistencia equivalente es la RN.