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PROF.: JUAN JOSÉ ARIAS CARRASCO En este capítulo se analizan los circuitos eléctricos simples que contienen diversas combinaciones de baterías, resistores y capacitores. Algunos circuitos incluyen resistores que son combinados mediante reglas simples. El análisis de circuitos más complicados se simplifica si se utilizan las leyes de Kirchhoff, que son consecuencia de la ley de conservación de energía y de la ley de conservación de cargas eléctricas en sistemas aislados. A) FUERZA ELECTROMOTRIZ (ε) También se denota fem; es la cantidad de energía eléctrica que entrega la fuente a cada unidad de carga que pasa por su interior de su polo negativo a su polo positivo. Se debe precisar que la fem no es una fuerza, es una energía convertida en energía eléctrica por unidad de carga - + i Polo positivo Polo negativo 𝜀 = )𝑡𝑟𝑎𝑏𝑎𝑗𝑜(𝑊 )𝑐arg𝑎(𝑞 Unidad de medida: volt (V) PROF.: JUAN JOSÉ ARIAS CARRASCO OBSERVACIÓN : Si la corriente pasa por la fuente de (+) a (-), entonces las cargas pierden energía eléctrica, en este caso la energía eléctrica se convierte en energía química (pilas, baterías) y en energía mecánica (motores) y son fuentes receptoras. +- i B) POTENCIA DESARROLLADA POR UNA FUENTE DE ENERGÍA ELÉCTRICA P = W Δt = εq Δt P = εI Unidad : Watt (W) = volt (V) . ampere (A) C) CIRCUITOS ELÉCTRICOS Asociación de recorridos cerrados formados por lo general por resistencias y generadores, a través de los cuales circula la carga eléctrica formando una o más corrientes. LEYES DE KIRCHHOFF 1era LEY : Se basa en el principio de conservación de la carga eléctrica, establece en todo nudo la suma algebraica de corrientes que entran al nudo es igual a la suma de corrientes que salen del nudo. Se llama nudo a todo punto del circuito en donde concurren tres o más conductores. i1 i2 i3 Nudo 𝛴𝐼 𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑛 = 𝛴𝐼 𝑠𝑎𝑙𝑒𝑛 PROF.: JUAN JOSÉ ARIAS CARRASCO 2da LEY : Basada en el principio de conservación de la energía. En toda malla o trayectoria cerrada, la suma algebraica de los voltajes que existen en la malla es igual a cero. También se puede enunciar para fuentes y resistencias que existen en la malla, que la suma de fem de las fuentes es igual a la suma de los productos de las resistencias con las intensidades de corriente que circulan por ellas. Malla eléctrica compleja 𝜀1 𝜀2 𝜀3 𝑅1 𝑅2 𝑅3 𝑅4 𝑅5 𝑖1 𝑖2 ΣV = 0 Suma de voltajes En una malla simple (recorrido abef) Σε = ΣIR V = + a b + V = a b + 𝑖 𝑖 PROF.: JUAN JOSÉ ARIAS CARRASCO DIFERENCIA DE POTENCIAL ENTRE DOS PUNTOS DE UN CIRCUITO Para hallar la diferencia de potencial entre dos puntos cualesquiera de un circuito, se inicia un recorrido en un punto hasta llegar al otro punto final siguiendo cualquier trayectoria. +- r AB i 𝑉𝐵 + 𝜀 = 𝑖𝑟 + 𝑉𝐴 * AMPERÍMETRO (A) R i A * VOLTÍMETRO (V) Mide la diferencia de potencial que existe entre dos puntos de un circuito al cual se conecta. Se conecta en paralelo. I V iV A B R Si la escala de este aparato se gradúa de manera que indique la intensidad de corriente que pasa por él, el instrumento recibe el nombre de amperímetro. 01. Un amperímetro es un dispositivo que permite realizar la medición de los amperios que tiene la corriente eléctrica. El amperímetro ideal indica 3 A. Determine la fem de la fuente. A) 8 V B) 13 V C) 15 V D) 17 V E) 18 V PROF.: JUAN JOSÉ ARIAS CARRASCO PROF.: JUAN JOSÉ ARIAS CARRASCO 03. A partir del circuito mostrado, halle la lectura del amperímetro ideal. A) 1 A B) 2 A C) 3 A D) 4 A E) 5 A PROF.: JUAN JOSÉ ARIAS CARRASCO 05. Para el circuito eléctrico mostrado, determine la diferencia de potencial entre a y b. A) – 39 V B) 17 V C) 50 V D) – 40 V E) 30 V PROF.: JUAN JOSÉ ARIAS CARRASCO 01. En el circuito eléctrico de la figura, determine la potencia eléctrica (en W) consumida por la resistencia R 02. Señale verdadero (V) o falso (F) a las siguientes proposiciones con respecto a las leyes de Kirchhoff I. La ley de nodos es una consecuencia del principio de conservación de la energía. II. La ley de mallas es una consecuencia del principio de conservación de la carga. III. Sólo se puede aplicar la ley de mallas recorriendo el circuito en sentido horario. A) VVV B) VFV C) VVF D) FVF E) FFF PROF.: JUAN JOSÉ ARIAS CARRASCO 03. Si la corriente que circula por la resistencia de 6 es 5A, Hallar el voltaje entre A y B. 6 3 3a b 4. En el circuito mostrado, calcular la intensidad de corriente que pasa por la resistencia de 20 Ω así como también la potencia disipada PROF.: JUAN JOSÉ ARIAS CARRASCO 5. Para el circuito mostrado; calcular aproximadamente la lectura del amperímetro ideal (en A). PROF.: JUAN JOSÉ ARIAS CARRASCO 02. Según el circuito mostrado, determine la lectura del amperímetro y voltímetro, respectivamente. Considere que ambos instrumentos de medida son ideales. A) 2 A; 30 V B) 2 A; 40 V C) 5 A; 10 V D) 5 A; 20 V E) 7 A; 10 V
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