Tema 1 Variables de circuitos - Circuitos electricos
- 1. CIRCUITOS ELECTRICOS I VARIABLES DE CIRCUITO
- 2. OBJETIVOS • Entender y ser capaz de utilizar las unidades del SI y los prefijos estándar de las potencias de 10. • Conocer y ser capaz de utilizar las definiciones de tensión y corriente. • Conocer y ser capaz de utilizar las definiciones de potencia y energía. • Ser capaz de utilizar el convenio de signos pasivo para calcular la potencia de un elemento de circuito básico ideal a partir de su tensión y su corriente.
- 3. SISTEMAS ELECTRICOS • Se denomina así a los sistemas que trabajan con señales eléctricas para producirlas, transportarlas, procesarlas y en general, manipularlas para utilizarlas en la solución de algún problema. • En general, un sistema eléctrico tiene aplicaciones en diversos ámbitos tales como: sistemas de comunicaciones, informáticos, de control, de instrumentación, de procesamiento de señales, etc. • Un circuito eléctrico es un modelo matemático que aproxima el comportamiento de un sistema eléctrico real. De su adecuado tratamiento mediante técnicas de análisis dependerá que el ingeniero sea capaz de entender correctamente el funcionamiento del sistema.
- 4. • Los sistemas eléctricos basan su funcionamiento en la teoría de campos electromagnéticos por lo que su análisis podría llegar a ser bastante complejo. • En cambio, se pueden usar técnicas de análisis de circuitos mucho más sencillas, suponiendo las siguientes premisas: • Los efectos eléctricos se dejan notar instantáneamente en todo el sistema. • La carga neta en cada componente del sistema es siempre cero. • No existe acoplamiento magnético entre los componentes de un sistema. SISTEMAS ELECTRICOS
- 5. EL SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES
- 6. EL SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES
- 7. EL SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES
- 9. • El análisis de circuitos es parte del proceso de diseño. • El análisis de circuitos está basado en técnicas matemáticas y se utiliza para predecir el comportamiento del modelo de circuito y de sus componentes de circuito ideales. • Una comparación entre el comportamiento deseado, que se obtiene de las especificaciones de diseño, y el comportamiento predicho, que se obtiene del análisis del circuito, puede conducir a refinamientos en el modelo de circuito y en sus elementos de circuito ideales. • Una vez que concuerden el comportamiento deseado y el predicho, puede construirse un prototipo físico. ANALISIS DE CIRCUITOS
- 10. TENSION Y CORRIENTE • Recordar sobre la carga eléctrica: • La carga es bipolar, lo que quiere decir que los efectos eléctricos se describen en términos de cargas positivas y negativas. • La carga eléctrica existe en cantidades discretas, que son múltiplos enteros de la carga electrónica, 1.6022 X 10-19 C. • Los efectos eléctricos pueden atribuirse a la separación de las cargas y al movimiento de éstas. • En teoría de circuitos, la separación de las cargas crea una fuerza eléctrica (tensión), mientras que el movimiento de una carga crea un flujo eléctrico (corriente).
- 11. • La tensión es la energía por unidad de carga creada por la separación de cargas eléctricas al interior de un circuito. TENSION Y CORRIENTE
- 12. • Los efectos eléctricos causados por las cargas en movimiento dependen de la tasa de flujo de la carga. La tasa de flujo de la carga se conoce como corriente eléctrica TENSION Y CORRIENTE
- 13. EL ELEMENTO DE CIRCUITO BASICO IDEAL • Un elemento de circuito ideal básico tiene tres atributos: (1) sólo tiene dos terminales, que son los puntos de conexión con otros componentes del circuito. (2) está descrito matemáticamente en función de la corriente y/o la tensión. (3) no puede subdividirse en otros elementos.
- 14. CONVENIO DE SIGNOS PASIVO • Siempre que la dirección de referencia para la corriente que atraviesa un elemento se encuentre en la dirección de la caída de tensión de referencia en bornes del elemento se utiliza un signo positivo en cualquier expresión que relacione la tensión con la corriente. En caso contrario se utiliza un signo negativo.
- 15. POTENCIA Y ENERGIA • La potencia es la tasa temporal de gasto o de absorción de energía, la energía por unidad de tiempo se expresa en forma de derivada.
- 16. • La potencia asociada con el flujo de carga se sigue directamente de la definición de la tensión y de la corriente • En un elemento de circuito básico, la potencia se expresa como: POTENCIA Y ENERGIA