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12/08/2020 1 FÍSICA Mg. Astuñaupa Balvin Victor SESIÓN: 13 CIRCUITOS ELÉCTRICOS CONTINUO. 1 12/08/2020 2 INTRODUCCIÓN En esta sesión se tratara de los circuitos eléctricos en régimen continuo, circuitos con asociación de resistencias simétricos y asimétricos con fuentes. CAPACIDAD Aplica conceptos básicos de Circuitos eléctricos, resistivos simétricos y asimétricos https://www.youtube.com/watch?v=OwFH1LbcaEU 12/08/2020 4 CONTENIDO TEMÁTICO VIDEO: INTRODUCCION A LA ELECTRICIDAD Circuitos eléctricos resistivos divisores de tensión y corriente Circuitos eléctricos con tres terminales. CIRCUITO ELÉCTRICO Es la asociación de elementos conductores que hace posible la circulación de una corriente eléctrica. Los elementos básicos de un circuito eléctrico son: conductor, fuente de energía, y uno o más resistencias. Consumo Conductor Fuente de energía Simbología Resistencia + - Fuente Corriente 5 6 FÓRMULAS DE LOS DIVISORES DE TENSIÓN Y DE CORRIENTE Divisor de tensión Formado por un conjunto de resistencias en serie (circula la misma corriente por todas ellas, la resistencia equivalente es igual a la suma de las resistencias). Datos conocidos aplicamos LKV para calcular i Cálculo de caídas de tensión a través de las resistencias (ley de Ohm) Caída de tensión a través de fuente: Intensidad calculada a partir de LKV Fórmula del divisor de tensión: sirve para calcular la caída de tensión (voltaje) en cada resistencia. En general: para la resistencia Rk Forma alternativa de representar el circuito: cortado a tierra. Símbolo de tierra. Representa el potencial más bajo, convencionalmente igual a cero. Resistencia en serie: 2 7 Divisor de corriente Formado por un conjunto de resistencias en paralelo (todas las resistencias están sometidas a la misma diferencia de potencial, y circula una corriente diferente por cada una de ellas). Resistencia equivalente: el inverso de la resistencia de la asociación en paralelo es igual a la suma de los inversos de las resistencias que lo forman. FÓRMULAS DE LOS DIVISORES DE TENSIÓN Y DE CORRIENTE Datos conocidos Resistencia paralelo Obtenemos RP La d.d.p. entre los extremos de cada resistencia paralelo es V0. Ley de Ohm: Circuito equivalente LKV: igualamos Fórmula del divisor de corriente para la resistencia Rk Obsérvese que se verifica LKC El mismo circuito cortado a tierra 8 FÓRMULAS DE LOS DIVISORES DE TENSIÓN Y DE CORRIENTE. EJEMPLO Ejemplo 1. Determinar la corriente y la caída de tensión en cada una de las resistencias del circuito siguiente. LKV: Las resistencias de 2 k y 3 k forman un divisor de corriente en el que la corriente entrante es i = 3 mA. Cálculo de caídas de tensión Esta es la caída de tensión en las resistencias de 2 k y 3 k Dibujar el mismo circuito cortado a tierra Esta es la corriente en la resistencia de 2.8 k 12/08/2020 9 Ejemplo 1. Encuentre el valor de la corriente que circula por cada resistencia 12/08/2020 10 CIRCUITOS CON TRES TERMINALES Los circuitos o mallas de tres terminales son aquellas en las cuales los componentes están conectados de tal forma que poseen tres terminales de conexión al resto del circuito o malla. Estas configuraciones son del tipo estrella y triángulo A,B C son los terminales Triángulo Estrella 12/08/2020 11 Transformacion de Triangulo a Estrella Transformacion de Estrella a Triangulo CIRCUITOS CON TRES TERMINALES Ejemplo 2. Para la red que se muestra en la figura, demuestre que la Resistencia equivalente entre ab 12 Ejemplo 3. Determine la corriente en cada una de las ramas del circuito que se muestra en la fi gura 13 Ejemplo 4. Si R =1 kΩ y ɛ = 250 V en la fi gura, determine la dirección y la magnitud de la corriente en el alambre horizontal entre a y e. 14 12/08/2020 15 Determine la resistencia equivalente entre los puntos a y b de la fi gura. b) Si entre los puntos a y b se aplica una diferencia de potencial de 34.0 V, calcule la corriente en cada resistor. Ejemplo 5 12/08/2020 16 Ejemplo 6. Considere el circuito que se muestra en la figura. Determine. a) la corriente en el resistor de 20.Ω y b) la diferencia de potencial entre los puntos a y b. 12/08/2020 17 Ejemplos 7. Encuentre el valor de la corriente que circula por la resistencia de 4 Ω, de la siguiente figura. 12/08/2020 18 Ejemplos 8. Calcule la corriente en cada resistor y la resistencia equivalente de la red de cinco resistores. Ejemplo 9. Considere el circuito que se muestra en la figura. ¿Cuáles son las lecturas esperadas del amperímetro ideal y del voltímetro ideal? 19 12/08/2020 20 Código de biblioteca TEXTO 621.38153 A17 SEARS ZEMANSKY Y YOUNG. Física Universitaria. V2. Ed. Addison – Wesley – Long man, 1999. ISBN: 9684442785 (530/S32/V2). 530 G43 V. 1 Física para universitarios, Giancoli Douglas C. Pearson Educación 530 S43 V. 1 Sears Francis W. Física universitaria Pearson Educación 530 S49 V. 1 Serway Raymond A. Física para ciencias e ingenierías 530.15 S49 T. 1 Serway Raymond A. - Jewett John W. Física I Thomson 530.15 S49 T. 2 Serway Raymond A. - Jewett John W. Física II Thomson 621.381 A34 SERWAY, R. A. (2001). Física. Tomo I. (4ta. Ed.). McGraw Hill. México. ISBN: 9701012968 (530/S42/T2/E2) Referencias Web https://www.youtube.com/watch?v=w14cvydBC8g 12 A A i R V V = = 3 4 + - 0 V A R B R C R 0 41 34 23 12 = + + + = å V V V V V ij 23 B B i R V V = = i 23 C C i R V V = = 0 41 V V - = 0 : LKV 0 = - + + V R i R i R i C B A C B A R R R V i + + = 0 S R V 0 = A A i R V = 0 V R R V S A A = B B i R V = 0 V R R V S B B = C C i R V = 0 Þ C B A R R R V 0 V R R V S C C = 0 V R R V S k k = C B A V V V V + + = 0 0 V + A R B R C R C B A S R R R R + + = C V A V B V 1 2 3 A i C B A P R R R R 1 1 1 1 + + = P R 0 V A A R i V 0 = B B R i V 0 = C C R i V 0 = 0 0 = - V R i P P R i V 0 = ® A A P R i R i = B B P R i R i = B i C C P R i R i = i R R i A P A = i R R i B P B = P R V i 0 = i R R i C P C = i R R i k P k = C B A i i i i + + = C R 0 V + B R C i A R i B R A R C R 0 V 0 C B A R R R V k 4 1.2 2.8 W = + = S R W k 8 . 2 W k 8 . 2 W = k 1.2 P R V 12 W k 2 W k 3 W k 8 . 2 V 12 + W = k 4 S R mA 3 k 4 V 12 = W = i W = = k 1.2 5 6 P R 0 12 = - S R i P R mA 8 . 1 3 2 2 . 1 2 2 = × = = i R i P 1 2 3 V 4 . 8 12 · 4 8 . 2 12 · 8 . 2 12 = = = S R V 2 i 3 i i V 12 i 3 2 i i i + = mA 2 . 1 3 3 2 . 1 3 3 = × = = i R i P V 6 . 3 12 · 4 2 . 1 12 · 23 = = = S P R R V 2 i 3 i W k 2 W k 3 6 5 3 1 2 1 1 = + = P R
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