3 - IntroducciÃn a los Circuitos ElÃctricos

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ELI 271 / Prof: José Ignacio Flores /1° semestre 2020
3.- Introducción a los 
Circuitos Eléctricos
Ley de Ohm y resistencia
• La Ley de Ohm establece que "la intensidad de la corriente
eléctrica que circula por un conductor eléctrico es
directamente proporcional a la diferencia de potencial
aplicada e inversamente proporcional a la resistencia del
mismo"
𝑉 = 𝐼𝑅
• Resistencia eléctrica: Es una medida de la oposición que
ejerce un material al flujo de carga a través de él.
𝑅 =
𝑉
𝐼
Material No Óhmnico
La resistencia depende de la 
corriente, siendo proporcional a I
Material Óhmnico
La resistencia no depende de 
la tensión ni de la intensidad
Potencia y Energía Eléctrica
• Cuando una corriente eléctrica circula por un circuito, éste opone una
resistencia al paso de la misma. Los electrones, en su camino, se ven
frenados, experimentando diversos choques con los átomos. En estos
choques se desprende calor, y este efecto se utiliza para construir estufas
y ampolletas. También existen máquinas eléctricas capaces de
transformar la corriente en trabajo mecánico (motores).
• La energía es la capacidad que tiene un mecanismo o dispositivo eléctrico
cualquiera para realizar un trabajo.
• De acuerdo con la definición de la física, “la energía ni se crea ni se
destruye, se transforma”. En el caso de la energía eléctrica esa
transformación se manifiesta en la obtención de luz, calor, frío,
movimiento (en un motor), o en otro trabajo útil que realice cualquier
dispositivo conectado a un circuito eléctrico cerrado.
• Matemáticamente,
𝐸 = 𝑃t
• El concepto de Potencia Eléctrica puede ser definido como: La cantidad
de..., la cual dependerá del aparato eléctrico al que no estemos
refiriendo. No es lo mismo la potencia de una lámpara que la potencia de
un motor. La fórmula para calcularla es la misma pero el concepto no.
• Por ejemplo cuando hablamos de la potencia eléctrica de una ampolleta,
nos referimos a la cantidad de luz que emite, si hablamos de la potencia
eléctrica de un radiador eléctrico hablamos de su capacidad para dar
calor, si es la potencia eléctrica de un motor será la capacidad de
movimiento y fuerza del motor, etc.
𝑃 = 𝑉𝐼
Resistencia Equivalente
• La resistencia equivalente de una combinación de resistencias es el valor
de una única resistencia que, reemplazada por la combinación, produce el
mismo efecto externo.
𝑅𝑒𝑞 = 𝑅1+𝑅2
1
𝑅𝑒𝑞
=
1
𝑅1
+
1
𝑅2
SERIE
PARALELO
Leyes de Kirchhoff
• Estas leyes nos permiten resolver los circuitos utilizando el conjunto de
ecuaciones al que ellos responden.
• Definiciones previas:
• Nodo: Intersección de tres o más conductores.
• Malla: Todo recorrido cerrado en un circuito.
• Rama: Es un elemento o grupo de elementos conectados entre dos nudos.
I2
I3
I1
• Ley de Corrientes de Kirchhoff: El cualquier instante, la suma algebraica
de todas las corrientes que concurren a un nodo es igual a cero.
𝐼1 = 𝐼2+𝐼3
Convención
Corrientes que salen del nudo (+)
Corrientes que entran en el nudo (-)
−𝐼1 + 𝐼2+𝐼3 = 0
෍
𝑗=1
𝑛
𝐼𝑗 = 0
• Ley de Tensiones de Kirchhoff: En casa instante, la suma algebraica de
todas las caídas de tensión a lo largo de una malla es nula.
෍
𝑗=1
𝑛
𝑉𝑗 = 0
Convención
a b
𝑉𝑎𝑏
I
V
R
I
V
R
𝑉 = 𝐼𝑅
𝑉 = −𝐼𝑅
𝑉𝑎𝑏
a b+
Fuentes de tensión y de corriente
Fuente de tensión
Una fuente de tensión 
produce una tensión de 
salida constante.
Fuente de corriente
Las fuentes de corriente son 
aquellas que proveen una 
corriente constante al 
circuito
Circuitos serie y paralelo
Circuito serie
La corriente es la misma en 
todos los elementos.
Circuito paralelo
La tensión es la misma en 
todos los elementos.
Circuitos Abiertos y cortocircuitos
• Circuito Abierto: es un circuito en donde no hay circulación de corriente.
A B
r IVAB −=
 r
R
0
=ABV
• Cortocircuito: : Es un recorrido de muy baja resistencia (idealmente R=0)
entre dos puntos de un circuito.
r

R
C
O
R
T
O
C
IR
C
U
IT
O A
B
0VAB =
Resistencia, Inductancia y Capacitancia
• Resistencia: es un elemento que disipa energía en forma de calor. Su
unidad es Ω y matemáticamente dada por:
𝑅 =
𝑉
𝐼
• Inductancia: es un elemento que es capaz de almacenar energía. Su
unidad es H.
𝐼 ֜ Campo Magnético
𝐼(𝑡)֜ Campo Magnético(t) ֜ 𝑇𝑒𝑛𝑠𝑖ón
𝑉 = 𝐿
𝑑𝑖
𝑑𝑡
• La forma de determinar una inductancia equivalente es idéntica que en la
resistencia.
v+ -
i
• Capacitancia: es un elemento que es capaz de almacenar energía. Su
unidad es F.
v+ -
i
• La forma de determinar una capacidad equivalente es lo contrario que en la
resistencia. Esto es:
C1
v
+
-
C2 Cn
i
C
1
C
2
C
n
n21
equiv.
C
1
.......
C
1
C
1
1
C
+++
=
n21equiv. C......CCC +++=