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SISTEMAS ELCTRICOS YELECTRNICOS
Ing. Christian Lezama Cuellarwww.ingenieriaclc.jimdo.com
Sesin 01
http://www.ingenieriaclc.jimdo.com/http://www.ingenieriaclc.jimdo.com/ -
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Contenido
Conceptos Fundamentales
Naturaleza de la electricidad.
El tomo.
La esttica.
Generacin de la electricidad. Magnitudes elctricas. o El vatio.
El amperio.
El ohmio.
El vatio.
Red Elctrica
Sistema de unidades
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INTRODUCCIN
La electricidad es la forma de energa mas usada. Laelectricidad enciende nuestras bombillas, hacefuncionar nuestros electrodomsticos mueve motores.
La energa elctrica se transforma en energa calorfica,energa lumnica, energa mecnica y otras formas deenerga para ser til. T no puedes ver la electricidadpero puedes ver que hace por ejemplo cuando
enciendes una bombilla.
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Qu es la electricidad?
La electricidad (del griego elektron, cuyosignificado es mbar) es un fenmeno fsicocuyo origen son las cargas elctricas y cuya
energa se manifiesta en fenmenosmecnicos, trmicos, luminosos y qumicos,entre otros.
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El Rayo
Se puede observar deforma natural enfenmenos atmosfricos,
por ejemplo los rayos,que son descargaselctricas producidas por
la transferencia deenerga entre la ionosferay la superficie terrestre.
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Lightnings_sequence_2_animation.gif -
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Otros mecanismos elctricos naturales lospodemos encontrar en procesos biolgicos,
como el funcionamiento del sistema nervioso.
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Una manifestacinfundamental de laelectricidad es lacorriente elctrica,que podemos definircomo el movimiento
de electrones a travsde un conductor.Gracias a la corrienteelctrica producimos,
luz, calor, energamecnica, etc.
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Qu son los electrones?Los electrones son componentes
fundamentales de la materia. En lostomos hay ncleo y corteza. En elncleo estn los protones (con cargaelctrica positiva), los neutrones (sin
carga elctrica) y el la corteza loselectrones (con carga elctricanegativa y masa despreciable).
Los electrones orbitan alrededor del ncleo.
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Resea HistricaEvolucin del conocimiento de la electricidad
640-546 A.C. 1500 1600 1700 1800 1900 2000
Charles Coulomb K. F. GaussB. Franklin G.S. Ohm G. R. Kirchhoff A. M. Ampre M. Faraday J. K. Maxwell
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PRIMEROS ESPECULADORES
Es posible que el filsofogriego Tales de Mileto, quevivi en torno al 600 A.C. ya
supiera que el mbaradquiere la propiedad deatraer objetos ligeros al serfrotado.
Teofrasto, afirmaba en untratado escrito tres siglosdespus que otrassustancias poseen esapropiedad.
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La primera mquina paraproducir una carga elctricafue descrita en 1672 por elfsico alemn Otto Von
Guericke. Estaba formadapor una esfera de azufremovida por una manivela,sobre la que se induca una
carga cuando se apoyaba lamano sobre ella.
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El cientfico francsCharles Franois deCisternay Du Fay fue elprimero en distinguir
claramente los dos tiposdiferentes de cargaelctrica: positiva ynegativa.
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El inventor estadounidenseBenjamin Franklin dedicmucho tiempo a lainvestigacin de la
electricidad. Su famosoexperimento con una cometao papalote demostr que laelectricidad atmosfrica que
provoca los fenmenos delrelmpago y el trueno.
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Franklin desarroll unateora segn la cual laelectricidad es un
fluidonico que existeen toda la materia, ysus efectos puedenexplicarse por el exceso
o la escasez de esefluido.
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Joseph Priestley qumicobritnico alrededor de 1766tambin demostr que una
carga elctrica se distribuyeuniformemente sobre lasuperficie de una esferametlica hueca, y que en el
interior de una esfera as noexisten cargas ni camposelctricos.
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Faraday, que realiznumerosas contribucionesal estudio de laelectricidad a principios
del siglo XIX, tambindesarroll la teora de laslneas de fuerza elctricas.
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1831 Faraday demostr que lacorriente que circula por unaespira de cable puede inducirelectromagnticamente una
corriente en una espiracercana.
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Luigi Galvani produjo
contracciones musculares enlas patas de una ranaaplicndoles una corrienteelctrica.
Alessandro Volta En 1800,Volta present la primerafuente electroqumicaartificial de diferencia de
potencial, un tipo de pilaelctrica o batera.
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El cientfico dans HansChristian Oersted en1819 explico que Laexistencia de un campo
magntico en torno aun flujo de corrienteelctrica
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Alrededor de 1840, JamesPrescott Joule y el cientficoalemn Hermann von
Helmholtz demostraron quelos circuitos elctricoscumplen la ley deconservacin de la energa, y
que la electricidad es unaforma de energa.
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El fsico matemticobritnico James ClerkMaxwell realiz unacontribucin importante alestudio de la electricidaden el siglo XIX; Maxwellinvestig las propiedadesde las ondaselectromagnticas y la luz
y desarroll la teora deque ambas tienen lamisma naturaleza.
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El fsicoalemn HeinrichHertz, que produjo ydetect ondas elctricas
en la atmsfera en 1886,y al ingeniero italianoGuglielmo Marconi, queen 1896 emple esasondas para producir elprimer sistema prcticode seales de radio.
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La teora de loselectrones, que forma labase de la teora elctricamoderna, fue presentada
por el fsico holandsHendrik Antoon Lorentzen 1892. El primero enmedir con precisin lacarga del electrn fue elfsico estadounidenseRobert Andrews Millikan,en 1909.
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El uso generalizado de laelectricidad como fuente deenerga se debe en granmedida a ingenieros e
inventores pioneros deEstados Unidos, comoThomas Alva Edison, NikolaTesla o Charles ProteusSteinmetz.
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Naturaleza de la ElectricidadLa electricidad forma parte de la estructura de la materia.
tomo es la parte mas pequea que puede existir de uncuerpo simple o elemento. El tomo esta constituido por lassiguientes partculas:1. Un ncleo o centro, formado por las siguientes partculas:
Protones, que manifiestan propiedades elctricas
(electricidad positiva).2. Una Corteza,formado por partculas llamadas electrones,
con propiedades elctricas contrarias a los protones(electricidad negativa) y que giran alrededor del ncleo
En estado normal el tomo es elctricamente neutro: tiene
igual nmero de protones que de electrones.
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Naturaleza de la ElectricidadLos antiguos griegos comprobaron que el mbar
(Elektrn) frotado con lana atraa cuerpos ligeros;en la actualidad lo anterior se justifica afirmandoque el mbar est electrizado, que posee cargaelctrica o bien que est cargado.
En las experiencias actuales se utiliza la ebonita, lacual al frotarla con piel atrae durante un corto
tiempo a cuerpos pequeos, para soltarse despusdebido a que ha sido electrizado el cuerpo atradocon cargas del mismo signo que la ebonita, ycomienza la repulsin.
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La EstticaSi ahora se frota una barra de vidrio con seda y se pone
en contacto con bolitas de mdula de saco, se notarque ocurre el mismo fenmeno que con la ebonita, esdecir, sern atradas por el vidrio y al cabo de un cortotiempo sern repelidas por ste y entre s.
Si a continuacin se acerca una bolita que ha estado encontacto con ebonita electrizada, a otra bolita que haestado en contacto con vidrio electrizado, se podrapreciar que ambas bolitas se atraen.
Esto nos lleva a la conclusin, que hay dos clases de cargaelctrica, la que tiene la ebonita frotada con piel o carganegativa y la que tiene el vidrio frotado con lana o cargapositiva.
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Fuentes de ElectricidadComo ya se ha indicado, el fenmeno de la electricidad es
creado por el desplazamiento de los electrones de susposiciones naturales dentro de los tomos.
Entre las personas que trabajan con la electricidad, el
dispositivo o mquina que causa este movimiento odesplazamiento de los electrones, comnmente esllamado la fuente de fuerza electromotriz (F.E.M.). Todoslos abastecedores de electricidad son en realidadconvertidores de energa, en los cuales, cualquiera de las
formas ms comunes de energa como calor, luz, oenerga mecnica son transformadas en energaelctrica.
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Generacin de la ElectricidadConvertidores de Energa Mecnica a Elctrica.
Generacin de Electricidad por Friccin
Generacin de electricidad por magnetismo
Generacin de electricidad por presin
Convertidores de Energa Qumica a Elctrica
Convertidores de Energa Radiante a Elctrica
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Generacin de Electricidad por Friccin:Este tipo de electricidad es la que
habitualmente podemos encontrarcuando frotamos un peine con nuestrocabello y luego los acercamos a unostrozos de papel para que estos se veanatrados debido a la carga que se generen el peine.
Grfica: Electricidad por friccin.
Debido a su baja eficiencia este tipo de convertidor no es muyutilizado en la industria.La electricidad se produce frecuentemente como resultadoindeseable de la friccin entre dos objetos en movimiento. Es ascomo las nubes se cargan al moverse a travs de la atmsfera y alchocar producen el rayo, cuyo poder destructivo es un claroejemplo de la cantidad de energa que pueden transportar los
cuerpos cargados elctricamente.
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Generacin de electricidad por magnetismo
Cuando se mueve un imn haciaarriba y hacia abajo por entreuna bobina de alambre de cobre,se produce un flujo de electronesen el trayecto formado por la
bobina y el medidor,(Ampermetro).
Este mtodo de produccin de electricidad es el ms utilizado enla actualidad.
La electricidad que nos venden las empresas productoras deenerga y que llega a nuestros hogares, es producida por estemtodo.Se usa el mismo principio en los generadores elctricos de los
automviles.
Grfica: Electricidad por magnetismo.
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Generacin de electricidad por presin
Un material de tipo especial, el
cristal piezoelctrico, convierte laenerga mecnica en elctrica alser presionado. Cuando un cristalpiezoelctrico se conecta a unalmpara de nen y es golpeado
con un mazo, la lmpara emite unbreve rayo de luz.
Muchos tocadiscos usan un pequeo cristal piezoelctrico cerco de laaguja, lo cual al pasar sobre la grabacin del disco tuerce el cristal y
genera pequeos valores de fuerza electromotriz. Estos valores sonimgenes de los sonidos grabados en el disco. Con la amplificacinnecesaria estas seales pueden hacer funcionar un parlante como losque usted conoce los cristales piezoelctricos tienen muchasaplicaciones en la industria. Registran niveles de ruido, detectan
cambios de presin, etc.
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Convertidores de Energa Qumica a Elctrica
Los dispositivos que producen una fuerza
electromotriz por una accin qumica sonlas pilas voltaicas o simplemente pilas y lasbateras o acumuladores.
Grfica: Pilas
Su funcionamiento se basa en lareaccin qumica entre dos sustanciasdiferentes.Si introducimos dos placas metlicas
o electrodos tales como cobre y zincen una solucin de cido sulfrico yagua, podemos comprobar laexistencia de una fuerzaelectromotriz entre las dos placas.Grfica: Placas metlicas.
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Convertidores de Energa Radiante a ElctricaEnerga radiante es el nombre que se da a la energaproporcionada por fuentes de calor o de luz, como el sol.
Hay dos convertidores de energa radiante a energa elctrica enuso actualmente y son: El termopar y la celda fotovoltaica.
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El termoparCuando se calienta la unin
de dos metales diferentes,por ejemplo nquel y latn,la energa del calor lleva loselectrones libres de un
metal a otro, produciendoentre los dos una fuerzaelectromotriz.
Grfica: Termopar
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La celda fotovoltaicaConvierte la energa lumnica
o de la luz en electricidad. Sele conoce tambin comocelda fotoelctrica.
Un tipo de celda fotovoltaica
consiste en una estructuracon tres materialesdiferentes.
Una primera capa delgada y traslcida de oro o plata deja pasar
la luz que es recibida por la capa sensible de selenio, crendosede esta forma una fuerza electromotriz entre las dos capasexteriores.
Grfica: Celda fotovoltaica.
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Electricidad
CargasElctricas
AplicacionesTcnicas Circuitos
Serie Paralelo
Mixto
de tipo
basado
Capacitivas InductivasResistivas
son
Su consumo define
PotenciaElctrica
de tipo
Determine
Factor depotencia
Campos
Magnticos
Aplicados
MaquinasElctricas
Determine
GeneradoresPotencia
aparente o totalPotencia
Activa
PotenciaReactiva
Transformadoresde voltaje
Motoreselctricos
son
Iluminacin
Calor
Otros
en
tiene
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Tipos de Corriente ElctricaLos electrones al desplazarse y producir un flujo o
corriente no se mueven siempre en la misma direcciny por esta razn se conocen popularmente dos tipos decorriente: corriente directa y corriente alterna.
Corriente alterna (AC) Corriente directa (DC)
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Corriente AlternaCuando el flujo de electrones vara peridicamente de
direccin, se dice que la corriente elctrica es una corrientealterna.La polaridad de un generador de corriente alterna estcambiando constantemente, as que a ninguna terminal, de lafuente que la produce, se le puede asignar el nombre de
positivo o negativo.Una de las caractersticas ms importantes de la corrientealterna es la frecuencia. La frecuencia representa el nmerode veces que la corriente cambia de direccin en un segundo.La frecuencia se da en ciclos por segundo (C / seg.) O Hertz
(Hz) la corriente alterna se nombra con las siguientesabreviaturas: A.C, C.A.La fuente de corriente alterna ms utilizada es el generadorde corriente alterna o alternador.
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Corriente Alterna
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Corriente DirectaCuando el flujo de electrones se da siempre en una misma
direccin, se dice que la corriente elctrica es una corrientedirecta.
El trmino corriente continua (C.C.) algunas veces se utilizapara expresar corriente directa. A la corriente directa se le
asignan las siguientes abreviaturas: C.D. D.C. C.C.De las fuentes de corriente directa ms utilizadas, tenemos lassiguientes:
Generadores de corriente directa o dinamos, bateras o
acumuladores pilas voltaicas o pilas secas.
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Corriente Directa
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Magnitudes ElctricasSe denominan Magnitudes fsicas, a las propiedades de los
cuerpos que pueden medirse y para determinar esto esnecesario compararlas con algunas otras de la misma especieque se toma comopatrn o unidad de medida.
El resultado de una medida se expresa mediante una cantidad
numrica seguida de la unidad utilizada y los nombres para launidad tienen que cumplir una serie de normas incluyendotambin un smbolo que destaque y diferencie una unidad deotra para que se ubique dentro de un lenguaje universal.
En electrnica, se tiene una gran variedad de unidades demedida, destinadas para cada uno de los fenmenos quecomprometen a la misma; estas unidades tienen su propionombre y smbolo, casi siempre en honor a su descubridor.
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Magnitudes ElctricasDentro de las unidades elctricas ms relevantes, y de las cuales
se destaca su magnitud se encuentran:
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El Voltio: Diferencia de Potencial
La diferencia de potencial se puede definir como la diferencia
que hay entre el nmero de electrones y el nmero de protonesde un cuerpo, por lo tanto si se tiene un nmero mayor deelectrones se considera que la diferencia de potencial esnegativa, en caso contrario sera positiva y en caso de igualdad
simplemente la diferencia es cero.
Comnmente sta diferencia de potencial, se llama TENSIN,VOLTAJE O FUERZA ELECTROMOTRIZ.
La tensin se representa con las letra U, E, V, F.E.MDe sta manera se sabe que toda magnitud tiene una unidad demedida, la unidad de medida de la diferencia de potencial es elVOLTIO.
El Amperio: La Intensidad de Corriente
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El Amperio: La Intensidad de CorrienteElctrica
A los electrones que se encuentran en las rbitas msalejadas del ncleo se les conocen tambin comoelectrones libres. Estos electrones son los responsablesde la mayora de los fenmenos elctricos y electrnicosya que al estar dbilmente atrados por los protones delncleo, pueden moverse fcilmente de un tomo a otro.Los electrones libres al desplazarse, constituyen lacorriente elctrica a travs de un conductor que puedeser slido, lquido o gaseoso.Un conductor es un elemento que transporta electrones
de un cuerpo a otro.La corriente elctrica consiste en un movimiento deelectrones a travs de un conductor.
El Amperio: La Intensidad de Corriente
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El Amperio: La Intensidad de CorrienteElctrica
Y entonces Cmo se produce este flujo de electrones?
Los electrones libres tienen su propio movimiento dentrode sus respectivos tomos; pero es preciso transportar esemovimiento a corriente, a lo largo del conductor.
Para lograrlo se tiene que utilizar algn dispositivo que seencargue de hacer saltar un electrn de un tomo a otro;ese electrn desaloja a otro de un tomo vecino y ste a suvez otro y as sucesivamente.
El dispositivo que causa ese movimiento de electrones, sedenomina fuente de energa, y podra ser una pila como lasque se utilizan para el funcionamiento de radios porttiles,lmparas de mano (linternas), etc.
Qu se requiere para mantener la
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Qu se requiere para mantener lacorriente elctrica?
Para mantener la corriente elctrica es necesario:
Una fuerza electromotriz (F.E.M), que saque los electrones libres de susorbitas y reponga los que van saliendo.
Un conductor elctrico. Su funcin es de servir de camino a los electronesde un terminal de la fuente de energa, a travs de la carga o receptor
donde la corriente va a realizar su trabajo hasta el otro terminal de lafuente.
Cuando en un conductor hay movimiento de electrones existe corrienteelctrica.
Ahora bien, si son dos cuerpos que tienen una diferencia de potencial y
estn unidos a travs de un conductor, van a existir muchos tomos conelectrones libres que generaran un flujo de los mismos de terminal aterminal; esa cantidad de electrones se denomina intensidad de corriente.
La unidad de medida de la intensidad de corriente es el amperio.
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El Ohmio: La Resistencia Elctrica
Es el obstculo o dificultad que un material opone al paso de la
corriente elctrica. Es en otras palabras, la resistencia; el gradode oposicin o impedimento de un material a la corrienteelctrica que lo recorre.
Todos los conductores elctricos ofrecen mayor o menor
resistencia al paso de la corriente elctrica.La unidad bsica de medida de la resistencia es el ohmio, el cualse representa por la letra griega (omega).
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Mltiplos y Submltiplos del Ohmio
Cuando se estn midiendo longitudes, tomando como unidad de
medidas el metro, a veces se tiene que expresar en mltiplos ysubmltiplos de esa unidad. Por ejemplo si se habla dekilmetros para trayectos muy largos o de centmetros paralongitudes pequeas.
As tambin, cuando se est midiendo la resistencia, se puedeencontrar valores tan grandes que se tienen que expresarmediante mltiplos del Ohmio, o tan pequeas que se deben
utilizar sus submltiplos.
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Mltiplos y Submltiplos del OhmioPara la conversin de unidades de resistencia, se debe basar enla siguiente tabla:
Ejemplo: Convertir 1.000a K Como K es el mltiplo inmediatamente superior a , se debe dividir estacantidad por 1.0001.000 = 1K 1.000Es decir, decir 1000 equivale a 1K
l l
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El Vatio: Potencia Elctrica
La corriente elctrica produce un trabajo, que consiste en
trasladar una cierta carga de electrones, a lo largo de unconductor. Este trabajo supone la existencia de una potencia,que depender del tiempo en que dure desplazndose la carga.
La unidad de carga elctrica es el culombio, y la de unidad de
tiempo ( t ), es el segundo.O sea, 1 culombio * segundo = 1 Amperio.
Para entender el concepto de potencia elctrica se compararcon un circuito hidrulico, el cual suministra una potencia
(llamada potencia hidrulica). En este caso, la potencia de lacorriente de agua es directamente proporcional al desnivel y a lacantidad de agua que pasa por el tubo, en la unidad de tiempo(t).
l i i l i
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El Vatio: Potencia ElctricaEl desnivel se asemeja a la tensin V. La corriente de agua que
pasa por el tubo en un segundo es semejante a la corriente I.Por lo tanto, la potencia elctrica es directamente proporcional aV y a I.
Potencia = Tensin * Intensidad
P = V x ILa potencia elctrica se mide en vatios, en homenaje a JamesWatt, quien realiz los trabajos que llevaron al establecimientode los conceptos de potencia, y dict la llamada LEY DE WATT.
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Red Elctrica
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Sistemas de Unidades
Cantidad bsica Nombre Smbolo
longitud
metro
m
masa kilogramo kg
tiempo segundo s
corriente elctrica
ampere
A
temperatura kelvin K
cantidad de sustancia mole mol
intensidad luminosa
candela
cd
El sistema utilizado en ingeniera elctrica, electrnica es el
Sistema Internacional de Unidades (SI).
Las unidades bsicas en este sistema son el metro, kilogramo,segundo, amperio, grado Kelvin y candela.
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Prefijos de Magnitud
Prefijo Abreviacin Magnitudyocto y 10-24
zepto z 10-21
atto a 10-18
fempto
f
10-15
pico p 10-12
nano n 10-9
micro 10-6
mili
m
10-3centi c 10-2
deci d 10-1
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Prefijos de Magnitud
Prefijo Abreviacin Magnitudyotta Y 1024
zetta Z 1021
exa E 1018
peta
P
1015
tera T 1012
giga G 109
mega 106
kilo
K
103
hecta h 102
deca da 101
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Unidades Derivadas
Algunas unidades derivadas importantes en este curso sonla de fuerza, trabajo o energa y potencia. El Newton (N) esla unidad de fuerza y es equivalente a la fuerza que serequiere para acelerar un kilogramo de masa por un metropor segundo por segundo.
La unidad de energa es el Joule (julio J), definida como unNewton-metro (N-m). La aplicacin de un Newton a lo largode una distancia de un metro equivale a un julio.
La unidad de potencia es el Watt (vatio W), que se definecomo J/s.
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Ejemplo
Veamos el uso de estos prefijos: Supongamos que tenemos1K multiplicado por 1, el resultado es:(1K)*(1) = (1*103)*(1*10-6)
= 1*10-3
= 1m
Otro ejemplo, consideremos ahora que tenemos 1dividido entre 1n, el resultado es:
(1)/(1p) = (1*10-6
)/(1*10-9
) = (1*10-6
)*(1*109
)= 1*103= 1K
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Tarea #1
Expresar las siguientes cantidades utilizando 2 prefijosdiferentes:
a) 100000.00
b) 0.000000245
c) 0,27
d) 25 x 105
e) 3425.78 x 108
f) 2403.00 x 1012
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Corriente Elctrica
Siempre que existe movimiento de cargas de un lugar a otrodecimos que existe una corriente elctrica.
Se expresa matemticamente como la derivada de la carga (q)respecto del tiempo (t) dq/dt.
Un flujo de cargas positivas en cierta direccin corresponde a
una corriente positiva en esa direccin, esta es equivalente a unflujo de cargas negativas en la direccin contraria.
Direccin del movimientode la carga
Seccin transversal
Flujo de cargas positivas
corriente
Flujo de cargas negativas
corriente
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Carga elctrica
De la definicin anterior podemos encontrar lacarga que circula por un punto dado entre eltiempo t0y tde la siguiente manera.
t
tidtq0
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Representacin de la corriente
Se acostumbra representar la corriente mediante unaflecha en el conductor en el cual circula.
La figura. a muestra una corriente positiva de 3Afluyendo hacia la derecha, esta es equivalente a lacorriente de 3A fluyendo hacia la izquierda, como semuestra en la figura b.
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Ejemplos
v= 5 V
B
A
+
B5V ms positiva queA
A5V ms positiva que B
v= 5 V
B
A+
v= 5 V
B
A
+
B5V ms positiva queA
A5V ms positiva que B
v=
5 VB
A
+
-
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Convencin de signos
+
i
v
+
i
v
Algn elemento exterior estsuministrando energa.
Suministra energa a los otroselementos.
Potencia
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PotenciaLa potencia es la cantidad de energa que se consume (o
produce) por segundo.Si en transferir una carga de un culombio a travs de undispositivo, se consume una energa de un julio, la velocidad deconsumo de energa al transferir una carga de un culombio en unsegundo a travs de dicho dispositivo, es un vatio (Watt).La potencia elctrica debe ser proporcional al nmero deculombios transferidos por segundo, o la corriente y a la energanecesaria para transferir un culombio a travs del elemento, otensin, por tanto.
P= VI Donde:P : PotenciaV : VoltajeI : Corriente
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Tarea #2Determine la potencia absorbida por cada elemento de circuito:
+
4.6A
200 mV
+
-1.75A-3.8v
+
-3.2A
7.3v
R f i
-
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Referencias
Chang, R. (2002). Qumica. Sptima edicin Bogot: Mc GrawHill.
Escobar, E. & Acosta, J.E. (1999). Electrnica para Audio yVideo. Documento para electrnica desescolarizada. CartillasFAD. Publicaciones SENA.
Fowler, R. (1994). Electricidad, Principios y Aplicaciones.Barcelona: Editorial.Revert. S.A.
Petrucci, Ralph, Handbook, W &Herrick, F. (2003).QumicaGeneral, Madrid Pearson Edication.
Cibergrafa
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Cibergrafa Electricidad Esttica en la Prctica (S.f). En Educando.
Recuperado dehttp://www.educando.edu.do/sitios/archivos/rayos.swf
La historia de la Electricidad La Chispa- Cap. 1. (2012). EnHistory Channel. Recuperado de:
http://www.dailymotion.com/video/xnujo0_la-historia-de-la-electricidad-la-chispa-cap-1_tech
Universo Mecnico: Electricidad Esttica (2010). En You Tube.
Recuperado dehttp://www.youtube.com/watch?v=gxSWy8muUzs
http://www.educando.edu.do/sitios/archivos/rayos.swfhttp://www.educando.edu.do/sitios/archivos/rayos.swfhttp://www.dailymotion.com/video/xnujo0_la-historia-de-la-electricidad-la-chispa-cap-1_techhttp://www.dailymotion.com/video/xnujo0_la-historia-de-la-electricidad-la-chispa-cap-1_techhttp://www.youtube.com/watch?v=gxSWy8muUzshttp://www.youtube.com/watch?v=gxSWy8muUzshttp://www.youtube.com/watch?v=gxSWy8muUzshttp://www.youtube.com/watch?v=gxSWy8muUzshttp://www.dailymotion.com/video/xnujo0_la-historia-de-la-electricidad-la-chispa-cap-1_techhttp://www.dailymotion.com/video/xnujo0_la-historia-de-la-electricidad-la-chispa-cap-1_techhttp://www.dailymotion.com/video/xnujo0_la-historia-de-la-electricidad-la-chispa-cap-1_techhttp://www.dailymotion.com/video/xnujo0_la-historia-de-la-electricidad-la-chispa-cap-1_techhttp://www.dailymotion.com/video/xnujo0_la-historia-de-la-electricidad-la-chispa-cap-1_techhttp://www.dailymotion.com/video/xnujo0_la-historia-de-la-electricidad-la-chispa-cap-1_techhttp://www.dailymotion.com/video/xnujo0_la-historia-de-la-electricidad-la-chispa-cap-1_techhttp://www.dailymotion.com/video/xnujo0_la-historia-de-la-electricidad-la-chispa-cap-1_techhttp://www.dailymotion.com/video/xnujo0_la-historia-de-la-electricidad-la-chispa-cap-1_techhttp://www.dailymotion.com/video/xnujo0_la-historia-de-la-electricidad-la-chispa-cap-1_techhttp://www.dailymotion.com/video/xnujo0_la-historia-de-la-electricidad-la-chispa-cap-1_techhttp://www.dailymotion.com/video/xnujo0_la-historia-de-la-electricidad-la-chispa-cap-1_techhttp://www.dailymotion.com/video/xnujo0_la-historia-de-la-electricidad-la-chispa-cap-1_techhttp://www.dailymotion.com/video/xnujo0_la-historia-de-la-electricidad-la-chispa-cap-1_techhttp://www.dailymotion.com/video/xnujo0_la-historia-de-la-electricidad-la-chispa-cap-1_techhttp://www.dailymotion.com/video/xnujo0_la-historia-de-la-electricidad-la-chispa-cap-1_techhttp://www.dailymotion.com/video/xnujo0_la-historia-de-la-electricidad-la-chispa-cap-1_techhttp://www.dailymotion.com/video/xnujo0_la-historia-de-la-electricidad-la-chispa-cap-1_techhttp://www.educando.edu.do/sitios/archivos/rayos.swfhttp://www.educando.edu.do/sitios/archivos/rayos.swf