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.
VOLTAJE
CORRIENTE ELÉCTRICA Corriente eléctrica: Flujo de
cargas eléctricas que, por unidad de tiempo, atraviesan un
área transversal Unidad: Amperio 1A = 1C/s
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.
CORRIENTE CONTINUA CC Fuente de corriente continua Símbolo
fuente de voltaje de CC
FUENTES DE VOLTAJE DE CC
CORRIENTE ALTERNA Se trata de un valor de tensión que
varia constantemente en el tiempo, tomando valores positivos,
cero y negativos.
CORRIENTE ALTERNA
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
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
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.
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
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.
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
)
RESISTIVIDAD DE ALGUNOS MATERIALES
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
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.
RESISTORES (CÓDIGO DE COLORES)
RESISTORES (CÓDIGO DE COLORES)
ARREGLOS DE RESISTENCIAS Resistores (resistencias) en serie
Resistores paralelo
EJEMPLOS Determine la resistencia equivalente de los circuitos
que el instructor mostrará Circuito serie Circuito
paralelo Circuito mixto
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
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.
ARREGLOS DE RESISTENCIAS Realizar la actividad: Arreglos de
Resistencias
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
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?
DIVISOR DE VOLTAJE
EJERCICIO LEY DE OHM Ejercicio: Determine la corriente total del
circuito mostrado en la figura:
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).
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.
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.
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.
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:
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?
Costo KWh: 301.66
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)
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)
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.
ENERGÍA ELÉCTRICA Realizar actividad: Magnitudes
eléctricas en AC
ESTA PRESENTACIÓN CONTIENE MAS DIAPOSITIVAS DISPONIBLES EN
LA VERSIÓN DE DESCARGA