CIRCUITOS LEYES, SERIE Y PARALELO

LEY DE OHM. LEY DE WATT. ENERGÍA ELÉCTRICA

LEYES DE KIRCHOFF

1ª Ley de Kirchhoff. También denominada Ley de nodos, propone que la suma de las corrientes que entran en un nodo es igual a las corrientes que salen de ese mismo nodo. De forma equivalente, la suma de todas las corrientes que pasan por un nodo es igual a cero.

Ley de Ohm: establece que la corriente eléctrica que circula por un conductor es directamente proporcional a la diferencia de potencial que existe entre sus extremos e inversamente proporcional a la resistencia que ofrece el conductor al paso de la corriente eléctrica. Grafícamente, y con unidades del Sistema Internacional (SI):

2ª Ley de Kirchhoff. También denominada Ley de malla, propone que en una malla, la suma de todas las caídas de tensión es igual a la tensión total suministrada. De igual forma, la suma algebraica de las diferencias de potencial eléctrico en una malla es igual a cero.

La potencia electrica es la cantidad de energía entregada o absorvida por un elemento en un tiempo determinado. La potencia se rige por la Ley de Watt y es directamente proporcional al voltaje suministrado y a la corriente que circula por este. La unidad de la potencia es el Watt (W). P= V*I

En la imagen de la izquierda, se encuentran la formula y unidades de la energía (eléctrica)

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CIRCUITO SERIE

CIRCUITO PARALELO

VS

LA CAÍDA DE TENSIÓN EN TODAS LAS RESISTENCIAS ES LA MISMA, YA QUE ESTÁN CONECTADAS A LOS MISMOS PUNTOS ELÉCTRICOS.LA RESISTENCIA EQUIVALENTE ES: 1/R=1/R1+1/R2+1/R3

LA INTENSIDAD QUE PASA POR TODAS LAS RESISTENCIAS ES LA MISMA.LA RESISTENCIA EQUIVALENTE ES R=R1+R2+R3

En este caso: V=Rtotal*I --> 6 = 30* I --> I = 0,2 A =I1=I2=I3

LA INTENSIDAD QUE CIRCULA POR CADA RESISTENCIA ES DIFERENTE:

I1--> V=R1*I1 --> 5 = 10*I1 --> I1 = 0,5AI2--> V=R2*I2 --> 5 = 5*I2 --> I2 = 1A I3--> V=R3*I 3--> 5 = 15*I3 --> I3 = 0, 333A

LA CAIDA DE TENSIÓN EN CADA RESISTENCIA ES DIFERENTE (PROPORCIONAL AL VALOR DE LA CADA RESISTENCIA):

Caída de tensión en R1--> V1=R1*I --> V1 = 10*0,2=2VCaída de tensión en R2--> V2=R2*I --> V2 = 5*0,2=1V Caída de tensión en R3--> V3=R3*I --> V3 = 15*0,2=3V

Aplicando Kirchoff --> I= I1+I2 +I3 --> I= 0,5+1+0,333 =1,833 A

SI EL CIRCUITO SE ABRE EN UNO DE SUS RAMALES, LA INTENSIDAD SEGUIRA CIRCULANDO POR LOS CAMINOS QUE QUEDEN CERRADOS. EJEMPLO: SI SE ABRE EL CIRCUITO DONDE ESTA R3, POR R1 Y R2 CIRCULARA INTENSIDAD (I1= 0,5A ; I2= 1A --> I= 0,5A+1A=1,5A

SI EL CIRCUITO SE ABRE POR EL FALLO DE UNO DE SUS COMPONENTES (POR EJEMPLO, SI UNA BOMBILLA SE FUNDE EN UN CIRCUITO): NO PUEDE CIRCULAR LA INTENSIDAD , PORQUE SOLO HAY UN CAMINO Y ESTE ESTA ABIERTO.

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Siendo la suma de las caídas de tensión parciales igual a la diferencia de tensión aplicada --> V= V1+V2 +V3 --> 6 = 2+1+3

RESISTIVIDAD, CONDUCTORES, AISLANTES

RESISTENCIA Y RESISTIVIDAD

La resistividad es una caracteristica del material, y se mide en Ohmios*m. La resistencia que ofrece el material al paso de la corriente dependerá de la longitud y de la sección:

Nota: aunque la unidad según el sistema internacional sea Ohmios*m, es habitual que las secciones se midan en mm2 y las longitudes en metros, la tabla 1.1 esta construida con esta consideración.

Tanto la resistividad del material como la resistencia dependen de la temperatura. Habitualmente, se toma como tempera de referencia 20ºC. Al aumentar la temperatura, la resistividad del material en conductores aumenta (en semiconductores es a la inversa, y en los aislantes, no suele tener efecto).

Al aumentar la temperatura, la resistividad del material en conductores aumenta y el coeficiente de temperatura es positivo. En semiconductores es a la inversa y el coeficiente será negativo, y en los aislantes, no suele tener efecto. Este coeficiente no es constante y depende de la temperatura.

Conductividad y conductancia (unidad=Siemens=S) son los inversos de resistencia y resistividad

RESISTENCIAS, CODIGOS COLORES

PILAS Y BATERIAS

Tinkercard

Simulador de circuitos

VS

• Tinkercad es un software gratuito para diseño y modelado 3D. • Es un software intuitivo que ofrece una gran biblioteca de formas prediseñadas. Su interfaz pensada para estudiantes. • Se pueden exportar los diseños a STL e imprimir con impresora 3D. • Incluye un simulador de circuitos con placas Arduino. • Programación por bloques para niños.

www.tinkercad.com

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Mtro. Noé González MondragónTecnico Académico de EyM y ACE