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Magnitudes eléctricas




Enviado por Pablo Turmero



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    VOLTAJE El voltaje, tensión o diferencia de potencial es
    la presión que ejerce una fuente de suministro de
    energía eléctrica o fuerza electromotriz (FEM)
    sobre las cargas eléctricas o electrones en un circuito
    eléctrico cerrado, para que se establezca el flujo de una
    corriente eléctrica. A mayor diferencia de potencial o
    presión que ejerza una fuente de FEM sobre las cargas
    eléctricas o electrones contenidos en un conductor, mayor
    será el voltaje o tensión existente en el circuito
    al que corresponda ese conductor.

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    VOLTAJE

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    CORRIENTE ELÉCTRICA Corriente eléctrica: Flujo de
    cargas eléctricas que, por unidad de tiempo, atraviesan un
    área transversal Unidad: Amperio 1A = 1C/s

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    CORRIENTE CONTINUA CC La corriente continua (CC) es el flujo
    continuo de electrones a través de un conductor entre dos
    puntos de distinto potencial. En la corriente continua las cargas
    eléctricas circulan siempre en la misma dirección
    (es decir, los terminales de mayor y de menor potencial son
    siempre los mismos). Aunque comúnmente se identifica la
    corriente continua con la corriente constante (por ejemplo la
    suministrada por una batería), es continua toda corriente
    que mantenga siempre la misma polaridad.

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    CORRIENTE CONTINUA CC Fuente de corriente continua Símbolo
    fuente de voltaje de CC

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    FUENTES DE VOLTAJE DE CC

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    CORRIENTE ALTERNA Se trata de un valor de tensión que
    varia constantemente en el tiempo, tomando valores positivos,
    cero y negativos.

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    CORRIENTE ALTERNA

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    CORRIENTE ALTERNA Los valores que caracterizan a la corriente
    alterna son: Valor pico (Vp): es el valor de cresta que alcanza
    la corriente alterna, puede ser positivo o negativo,
    también se le conoce como valor máximo(Vmax). Valor
    instantáneo (Vi): Es el valor que toma la corriente en un
    momento determinado. Se calcula a partir de la fórmula: Vi
    = Vmax * sen (wt). Donde wt es el ángulo en el que
    deseamos obtener el valor instantáneo. Valor RMS (VRMS):
    se define como el valor de una corriente rigurosamente constante
    que al circular por una determinada resistencia óhmica
    pura produce los mismos efectos caloríficos que dicha
    corriente variable VRMS = Vp / v2 Periodo (T): Es el tiempo que
    tarda en producirse un ciclo completo de la corriente.
    Corresponde con 360º. Para la corriente de red es de 16,6
    ms. La frecuencia (F): Es el número de ciclos completos
    que se producen en 1 segundo. Se calcula con la fórmula: f
    = 1/T

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    CORRIENTE ALTERNA En las redes eléctricas en Colombia se
    trabaja con una frecuencia de 60 Hz. Los toma corrientes de los
    hogares son una fuente de corriente Alterna (AC) En Europa la
    frecuencia típica es de 50 Hz

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    CORRIENTE ALTERNA Ejercicios Determine cada cuanto se repite la
    señal de la red eléctrica de su hogar Una
    señal de AC tiene un valor máximo de 200V y una
    frecuencia de 100 Hz. Determine: El valor RMS de la señal
    El periodo de la señal Un electricista mide el voltaje del
    toma de su hogar y el multímetro da la lectura de 110V.
    Sabiendo que el voltaje entregado por el instrumento de medida es
    el valor RMS, determine el valor pico del voltaje y la
    expresión para calcular el valor instantáneo del
    voltaje.

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    CORRIENTE ALTERNA Con base en el circuito mostrado en la figura
    Grafique la onda senoidal y determine el valor de la amplitud, y
    del periodo, señalando las magnitudes. Determine
    adicionalmente la duración del semiciclo positivo. Fuente
    de Voltaje de Corriente alterna 110VRMS f = 60 Hz Resistencia de
    100kO Nivel de referencia

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    VENTAJAS DE LA CORRIENTE ALTERNA Una ventaja de la corriente
    alterna es que en cada ciclo el valor de la tensión pasa
    por cero, y esto facilita la desconexión de los aparatos.
    Permite aumentar o disminuir el voltaje por medio de
    transformadores. Se transporta a grandes distancias con poca
    pérdida de energía. Es posible convertirla en
    corriente continua con facilidad.

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    RESISTENCIA (Repaso) La resistencia (R), es la dificultad que
    opone un cuerpo al paso de los electrones. Su unidad es el Ohmio
    (O), y depende del material del cuerpo, y de sus dimensiones.
    Cuando su valor es alto decimos que un material es aislante, si
    por el contrario es pequeña decimos que es conductor. La
    resistencia de un conductor eléctrico, responde a la
    siguiente expresión, que relaciona sus parámetros
    físicos y la naturaleza del material conductor Rc = ? x
    l/A ? : Resistividad específica del conductor (?Cu=0.017)
    l: Longitud del conductor (m) A: Sección de conductor (mm
    )

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    RESISTIVIDAD DE ALGUNOS MATERIALES

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    RESISTENCIA La unidad de la resistencia es el ohmio y se
    simboliza con la letra omega del alfabeto griego (O) La letra
    para la magnitud es R. Ejemplo: R = 500 O ; Resistencia de 500
    ohmios El símbolo eléctrico de la resistencia es:
    Símbolo Internacional Símbolo usado algunas
    veces

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    RESISTORES Se denomina resistor o resistencia al componente
    electrónico diseñado para introducir una
    resistencia eléctrica determinada entre dos puntos de un
    circuito. La corriente máxima en un resistor viene
    condicionado por la máxima potencia que puede disipar su
    cuerpo. Esta potencia se puede identificar visualmente a partir
    del diámetro sin que sea necesaria otra indicación.
    Los valores más corrientes son 0,25 W, 0,5 W y 1 W.
    Existen resistencias de valor variable, que reciben el nombre de
    potenciómetros.

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    RESISTORES (CÓDIGO DE COLORES)

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    RESISTORES (CÓDIGO DE COLORES)

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    ARREGLOS DE RESISTENCIAS Resistores (resistencias) en serie
    Resistores paralelo

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    EJEMPLOS Determine la resistencia equivalente de los circuitos
    que el instructor mostrará Circuito serie Circuito
    paralelo Circuito mixto

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    EJERCICIOS Determine la resistencia de una barra de cobre de 20 m
    de longitud y 10 mm2 Determina la resistencia de una barra de
    madera de 20 m de longitud y 10 mm2 Determine el código de
    colores para las siguientes resistencias: 100kO 220O 5.6kO 😯
    1.5M O

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    EJERCICIOS Determine el valor de las resistencias dadas por el
    instructor Busque en la caja de resistencias los siguientes
    valores: 10kO 2.2kO 4.7kO 22O 47kO Utilice el multímetro
    para medir el valor real de las resistencias del numeral anterior
    y determine el margen de error.

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    ARREGLOS DE RESISTENCIAS Realizar la actividad: Arreglos de
    Resistencias

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    LEY DE OHM A principios del siglo XIX, George Simon Ohm
    descubrió la relación que existía entre la
    corriente, el voltaje y la resistencia de los circuitos
    eléctricos y lo enunció con la llamada Ley de Ohm,
    de la siguiente manera: La Intensidad que circula por un circuito
    es proporcional a la tensión que aplicamos en él e
    inversamente proporcional a la resistencia que opone a dicha
    corriente. Esto se expresa con la fórmula: I R V

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    LEY DE OHM EJEMPLO: En el circuito de la figura, la pila tiene
    una diferencia de potencial de 9 Voltios, la resistencia de la
    bombilla es de 150 O. ¿Qué intensidad de corriente
    circulará por el circuito?

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    DIVISOR DE VOLTAJE

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    EJERCICIO LEY DE OHM Ejercicio: Determine la corriente total del
    circuito mostrado en la figura:

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    POTENCIA ELÉCTRICA La potencia eléctrica que puede
    desarrollar un receptor eléctrico se puede calcular con la
    fórmula: Donde: P es la potencia en vatios (W). V es el
    voltaje (V). I es la intensidad (A).

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    POTENCIA ELÉCTRICA Las siguientes expresiones nos permiten
    determinar la Potencia en función de la resistencia La
    resistencia es un característica constructiva, que hace a
    los receptores capaces de entregar mayor o menor potencia. Pero
    dependiendo de la tensión que aplicamos a dicho receptor
    el valor de la potencia variará. Para que se entienda
    mejor que es la potencia, podemos pensar en una bombilla que
    tiene una potencia de 25 W ilumina poco, (Resistencia de 2116 O),
    mientras que una bombilla de 100 W, (Resistencia de 529 O), luce
    mucho más. La cantidad que lucirá cada una de ellas
    dependerá de la tensión que le apliquemos en sus
    extremos.

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    POTENCIA ELÉCTRICA Por ejemplo: Calcula la potencia con la
    que luce una bombilla de 529 O, si la conectamos a una
    tensión de 110 V.

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    ENERGÍA ELÉCTRICA Cuando tenemos una carga
    conectada durante un tiempo lo que necesitamos conocer es la
    energía que consume. La fórmula que lo calcula es:
    Donde: E es la energía en Joules (J). P es la potencia en
    vatios (W). t es el tiempo en segundos (s). En el caso de
    corriente alterna se tratara de valores eficaces o RMS.

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    ENERGÍA ELÉCTRICA Ejemplo: Calcule la
    energía que se consume cuando tenemos encendida una
    bombilla de 100 vatios durante 10 horas. Pasamos las horas a
    segundos: Luego la energía será:

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    ENERGÍA ELÉCTRICA Como los joules son una unidad
    muy pequeña normalmente la energía se expresa en
    KW·h (kilo vatios hora) unidad que no pertenece al Sistema
    Internacional. EPM usa la unidad KW-h para determinar el valor de
    la factura cobro por servicios de energía
    eléctrica. Existe una tarifa para el kW-h
    ¿Cuál es?

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    Costo KWh: 301.66

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    ENERGÍA ELÉCTRICA Ejercicios En una bombilla
    ordinaria puede leerse la inscripción 100 W-110 V. Con
    estos datos determine: La intensidad de corriente que pasa por la
    bombilla cuando está conectada a la red eléctrica.
    El valor en O de su resistencia eléctrica. La
    energía eléctrica expresada en joules y en kW-h que
    consume al cabo de dos horas de estar encendida. Determine el
    valor en pesos, del consumo de energía tomando el valor en
    pesos del kW-h (Tarifa energía EPM)

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    ENERGÍA ELÉCTRICA Ejercicios Una casa tiene: 1
    estufa 1 horno microondas 4 bombillas de 100W/110V 4
    lámparas ahorra-energía de 30W 2 televisores 1
    equipo de sonido 1 reloj despertador 1 Router inalámbrico
    Linksys WRT54GL Un calentador (Tina)

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    ENERGÍA ELÉCTRICA 1 Nevecon 1 Teléfono
    inalámbrico 1 DVD 1 Plancha 1 Lavadora 1 Secador de
    cabello (Mujeres, mujeres!!!) 1 licuadora 2 computadores 1
    Impresora 1 Cargador de celular que permanece conectado todo el
    día Suponga tiempos promedio de consumo y determine la
    cantidad de kW-h durante un mes y el precio a pagar.

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    ENERGÍA ELÉCTRICA Realizar actividad: Magnitudes
    eléctricas en AC

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