fundamentos de ingeniería electrónica y conceptos básicos

1. INGENIERIA MECANICA
FUNDAMENTOS DE
INGENIERIA ELECTRICA
UNIDAD 1

2. • Electricidad
Forma de energía debida a cargas eléctricas estáticas o
en movimiento.
Proviene del griego “elektron” (ámbar) utilizado por
Tales de Mileto para describir el fenómeno observado al
frotar una barra de ámbar.
• Componentes del átomo
Protones (p+)
Electrones (e-)
Neutrones (n)
• Corriente eléctrica
Pasaje de electrones a través de un conductor.
Se define como la cantidad de cargas que pasan por un
conductor en un segundo.
Unidades: Amperio o Ampere (A)
1 Amperio = 1 Coulomb/segundo
Principios de electricidad

3. • Tipos de corriente eléctrica
❖ Corriente continua (CC o DC): pasaje de
electrones a través de un conductor en un
solo sentido. Ej: pila.
❖Corriente alterna (AC): pasaje de
electrones a través de un conductor en
ambos sentidos (un sentido a la vez).
Ej: enchufe.
Corriente AC y DC

4. • Tensión, Diferencia de potencial, o Voltaje
Magnitud física que impulsa a los electrones a través de un
conductor.
Es el trabajo necesario para mover una partícula cargada de
un punto a otro.
Unidades: Voltios (V)
Ejemplo: VAB = 12 V
Se necesitan 12 V para
transportar una carga
desde el punto A al
punto B a través de un
conductor.
Tensión

5. • Conductores, Aislantes y Semiconductores
❖ Conductores: materiales que permiten el pasaje de
la corriente eléctrica con facilidad
(ej: Metales).
❖ Aislantes: materiales que no permiten el pasaje de la
corriente (ej: Goma).
❖ Semiconductores: aislantes que al “doparlos” bajo
ciertas condiciones se convierten en
conductores (ej: Silicio +
Impurezas).
Conductores y Aislantes

6. • Componentes básicos:
❖Resistor (Resistencia): componente que se
opone al pasaje de la corriente. Genera una
“resistencia” a la circulación de electrones.
❖Capacitor (Condensador): componente que
almacena energía eléctrica. Formado por
placas conductoras paralelas aisladas entre sí
por un material llamado dieléctrico.
❖Inductor (Bobina): componente que
almacena energía magnética. Formado por
alambre arrollado sobre una forma que puede
ser al aire o sobre algún otro material con
diferentes propiedades magnéticas.
Unidades: Ohm
()
Unidades: Faradio
(F)
Unidades: Henrio
(Hy)
Componentes básicos

7. Resistores (Resistencias)
Componentes básicos

8. Capacitores (Condensadores)
Componentes básicos

9. Inductores (Bobinas)
Componentes básicos

10. • Fuentes de tensión:
❖ Fuente de tensión continua (DC)
Componente que impone una tensión
continua a lo que se conecte en sus bornes.
❖ Fuente de tensión alterna (AC)
Componente que impone una tensión alterna
a lo que se conecte en sus bornes (ej: 50Hz).
• Fuente de corriente:
Componente que impone una corriente constante
a lo que se le conecte en sus bornes.
• Interruptor:
Componente que interrumpe el paso de la
corriente.
Componentes básicos

11. • Ejemplo de circuito eléctrico compuesto por:
• Fuente de tensión continua (V)
• Condensador (C)
• Resistencia (R)
• Interruptor (SW)
Circuitos eléctricos

12. La Ley de Ohm es una de las leyes fundamentales de la
electrónica, define la relación voltaje – corriente
característica de una resistencia ideal.
La ley de Ohm define que la corriente que circula por
un circuito eléctrico es directamente proporcional a la
diferencia de potencial (V), e inversamente
proporcional a la resistencia del circuito
Ley de Ohm

13. Ley de Ohm

14. Ley de Ohm

15. Ley de Ohm

16. Ley de Ohm

17. Ley de Ohm

18. Ley de Ohm

19. La Ley de Watt hace referencia a la potencia eléctrica de un
componente electrónico o
un aparato
Se define como ” la potencia consumida por la carga es
directamente
proporcional al voltaje suministrado y a la corriente que circula
por este.“
La unidad de la potencia es el Watt.
Ley de Watt

20. El símbolo para representar la potencia es “P”.
Para encontrar la potencia eléctrica (P) podemos emplear las siguientes formulas:
P = V x I
P = V R
P = I R
Ahora se han superpuesto las variables potencia, corriente y voltaje en un triángulo de
potencia.
Ley de Watt

21. Ley de Watt

22. Ley de Watt

23. Ley de Watt

24. Energía Eléctrica en Circuitos
La energía eléctrica es la proporción por unidad de tiempo, con la cual la energía
eléctrica es transferida por un circuito eléctrico, es común medir el consumo de
energía eléctrica de dispositivos electrónicos en kilowatts – hora (kWh), lo que
define el consumo de energía de un componente de 1000 watts (W) de potencia
durante una hora.
La unidad de trabajo o energía eléctrica es el julio (J).
Energía eléctrica (J) = Potencia (W) x Tiempo (s)
J = P x t
El triángulo Energético:

25. Ley de Watt

26. Antes de empezar con las leyes de Kirchhoff es necesario que conozcas una serie
de conceptos previos.
Elementos activos: Son los elementos de un circuito capaces de suministrar
energía al circuito. Las fuentes de tensión son elementos activos.
Elementos pasivos: Son los elementos de un circuito que consumen energía. Son
elementos pasivos las resistencias, las inductancias y los condensadores.
Nodo: Punto de un circuito donde concurren más de dos conductores
Rama: Conjunto de todos los elementos comprendido entre dos nudos
consecutivos
Malla: Conjunto de ramas que forman un camino cerrado en un circuito, que no
puede subdividirse en otros ni pasar dos veces por la misma rama
Ley de KirchhofF

27. Ley de KirchhofF

28. Ley de KirchhofF

29. Ley de KirchhofF

30. Ley de KirchhofF

31. Ley de KirchhofF

32. La suma de las corrientes que entran a un nodo
es igual a la suma de las corrientes que salen
del mismo.
(Los nodos NO acumulan corriente)
Primera ley de KirchhofF

33. Primera ley de KirchhofF
La primera ley de Kirchhoff también se puede
enunciar como que «la suma algebraica de
todas las intensidades que concurren en un
nudo es igual a cero»

34. La caída de tensión entre dos puntos es igual a
la suma de las caídas de tensión entre estos
dos.
Segunda ley de Kirchhoff

35. Circuitos en Serie
- Todos los elementos que se conectan en serie tienen la misma
intensidad.
It = I1 = I2 = I3 ..... + In
- La tensión total de los elementos conectados en serie es la suma de
cada una de las tensiones en cada elemento:
Vt = V1 + V2 + V3 ...+ Vn
- La resistencia total de todos los receptores conectados en serie en la
suma de la resistencia de cada receptor.
Rt = R1 + R2 + R3 ....+ Rn

36. Circuitos en Serie

37. Circuitos en Serie

38. Circuitos en Serie

39. Circuitos en Paralelo
- Todos los elementos o receptores conectados en paralelo están a la
misma tensión, por eso:
Vt = V1 = V2 = V3 .... + Vn
- La suma de la intensidad que pasa por cada una de los receptores es la
intensidad total:
It = I1 + I2 + I3 .... + In
- La resistencia total o equivalente de los receptores conectados en
paralelo se calcula con la siguiente fórmula:
Rt= 1/ ((1/R1)+(1/R2)+(1/R3)….+ (1/Rn))
* Rt de dos resistencias en Paralelo con el mismo valo, sera la mitad de estas.

40. Circuitos en Paralelo

41. Circuitos en Paralelo

42. Circuitos Mixtos

43. Circuitos Mixtos

45. Circuitos Mixtos

46. Circuitos Mixtos

47. G R A C I A S