Principios de electricidadi

`Principios de electricidad 1. Electricidad

Prof. Luis Fernando Corrales C. `

` Principios de electricidad

Principios de electricidad

ejemplos comunes de estos elementos en

1. Electricidad

mezclados,

se

compuesto

puede

forma natural son el acero, cobre, oro, aluminio, carbón y oxígeno.

Si dos o más de estos elementos son crea

un

ser

compuesto. reducido

a

Un sus

elementos individuales.

1.1 Fundamentos Un elemento puede ser reducido a su estructura atómica

Todo en el universo está hecho de materia.

La materia puede ser definida como todo lo que ocupa espacio y tiene masa.

La materia puede ser encontrada en forma de sólido, líquido y gas. No obstante, estos estados están sujetos a una temperatura relativa. El agua se encuentra usualmente en forma líquida. Aunque el agua puede ser fácilmente cambiada a sólido o a vapor cambiando su temperatura. La materia puede ser descrita por su color, sabor y textura, pero

Sustancia

estos

Figura 1-1

son

observables.

características Ellas

pueden

solamente no

identificar

verdaderamente una sustancia.

Para verificar verdaderamente una sustancia, ésta debe ser dividida en partes pequeñas. La sustancia debe ser descrita en términos de su estructura atómica. Sólo entonces puede ser verdaderamente definida e identificadas sus características.

Una sustancia ha sido dividida en su forma más pura cuando se descompone y cambia sus características denomina elementos.

atómicas.

elemento.

La

Esta

Existen

mayoría

de

forma sobre

ellos

se 100

existen

naturalmente en nuestro universo. Algunos de los elementos no existen naturalmente, pero han sido creados en laboratorios. Algunos

` Página 2

Elemento

Átomo

` Principio os de electriciidad

Caracterís stica de la mo olécula y átom mo •

Molécula : El E átomo tiene esta

compuesto o por materia a siendo ésta a la unidad mínima qu ue no puede dividirse. d •

Áttomo : Es el e material que q no se

divide sin importar su naturaleza. n El átomo se forma del nuevo elemento otra vez, y la a es como la figura. f estructura

` Página a3

` Principios de electricidad

Átomos que circundan los anillos exteriores u

muestran

órbitas pueden dejar su órbita. La fuerza con

polaridad. Una fuerza repulsiva existe en las

que

masas

estos

átomos

están

ligados

a

los

dos

masas

cargadas

cargadas

debido

a

de

los

igual

campos

electrones externos depende del elemento y

electrostáticos. El campo más fuerte está

del número de electrones en la órbita externa.

estrechamente ligado al cuerpo con más carga.

Si el electrón deja la órbita exterior, el átomo

La

fuerza

del

campo

es

inversamente

pierde su balance eléctrico.

Cuando el electrón deja la órbita externa. El átomo es ionizado. Un átomo que pierde un electrón de su órbita externa tiene más protones. El átomo se transforma en un Ion

proporcional al cuadrado de la distancia.

positivo y proyecta características de carga positiva.

Cuando se unen dos campos electrostáticos,

Cuando un átomo gana un electrón extra se

los electrones fluyen desde la masa con un

transforma en un Ion negativo. Los iones

exceso de electrones a la masa con déficit de

negativos proyectan características de carga

electrones.

negativa.

La Figura 1-8 muestra este principio. El flujo de electrones del cuerpo que está negativamente cargado hacia el cuerpo positivamente cargado y que tiene una deficiencia de electrones. Esta transferencia de electrones puede ser lograda tocando los dos cuerpos o conectándolos con Eléctricamente Neutro |on positivo Figura 1-5 Ion del átomo

Ion negativo

un material que ayude al flujo de electrones entre los dos cuerpos. Este elemento de conexión es conocido como conductor puesto

1.2.3 Campo Electrostático

que conduce electricidad.

El campo o fuerza que rodea la estructura se llama campo electrostático. Este campo exhibe una carga positiva o negativa dependiendo de la ganancia o pérdida de electrones. Dos masas cargadas se muestran en la Figura 1-6.

La línea representa los campos electrostáticos de polaridad opuesta y la fuerza de atracción existente entre las masas. En la Figura 1-7, se

` Página 4

Figura Cuando

1-8 dos

cuerpos

cargados

están

conectados con un conductor, el exceso de electrones fluirá a través del conductor desde la masa que tiene exceso de electrones a la masa que tiene un déficit de electrones.

` Principio os de electriciidad

abando onan los electtrones totalme ente, lo que lo os convierrte en excelen ntes aisladore es.

1.2.4 Mo ovimiento de Electrón El flujo acctual de corrie ente a travéss del circuito se basa en e el principio o que usted ha h aprendido en estos momentos. Como uste ed vio anteriorme ente,

los

átomos

Pregu untas de auto oevaluación 1. Com mplete el siguie ente esquema

no ormales

tienen un n número igu ual de proto ones y electrones s.

Esto

h hace

al

átomo

eléctricam mente neutro. No obstan nte, es posible qu ue un átomo gane g o pierda a electrones.

Si un áto omo normal pierde un electrón esto significa que q el átomo o tiene un protón p extra. puesto qu ue existen más cargas po ositivas que negativas,, el átomo tiiene una carrga positiva.

En caso de que un átomo á gane un electrón e tendrá una carga c negativva. extra, éste Los electrrones de las orbitas o más externas e son a veces retenidos r libre emente desd de el núcleo como un planeta p distan nte al sol. pueden ocurrir

2 Todo os los átom mos están he echos de tre es partículas. ¿Cuáless son?

3. Que partículass del atomo o generan la corrientte eléctrica 4. Si comparamos c un conducto or delgado co on uno gru ueso cual es e el mejor cond ductor 5. Cua al es la dire ección conve encional de la corrientte.

6. Cual es la direcció ón real de la corriente.

colisiones, que resulta an en la con nducción de ectrones fuera de su rutta normal y ciertos ele expulsada as del materia al.

Éstos se e denominan

electrone es libres.

Algunos átomos á gana an o pierden n electrones más fácilm mente que ottros. Estos so on llamados conductorres.

Los Átomo os de Cobre, por ejemplo,, abandonan los electro ones muy fác cilmente. Loss átomos en materiales s como el plástico o goma no

` Página a5

` Principios de electricidad

2. Corriente, Voltaje, Resistencia

Representación

de

la

corriente:

El

ampere se expresa usando la letra “I”. Este describe la relación de flujo de los

2.1 Corriente •

Ya

que

los

electrones en un punto dado en un circuito. electrones

libres

están

cargados negativamente, se repelen unos a otros. Si existe un exceso de electrones en un área y una disminución en otra, los electrones fluirán hacia la de menor cantidad y luego tratarán de alejarse unos de otros. Cuando sucede este movimiento, un flujo o corriente de electrones se crea.

La

corriente

continúa

hasta

que

los

electrones se separen.

•

La corriente puede ser descrita como una relación de flujo de electrones.

El flujo de

Unidad de corriente: A (Ampere) 1 Ampere: Un ampere es igual a un columbio de carga fluyendo por un punto en un segundo.

I = Q / T (Q: Columbio, T: Segundo) 1 columbio: = 1/1.60129×10-9 = 6.25×1018 Esto es la cantidad de carga eléctrica que pasa en una unidad de tiempo

1 A: 1.000 mA 1 mA: 0.001 A 1 kA: 1.000 A

Mientras más

2.2 Diferencia de Potencial (Tensión eléctrica) & Potencial versus Corriente

grande es la tubería mayor es la capacidad

Veamos con más detalle acerca de la corriente

de fluido.

y el agua. Cuando una lámpara se conecta a

Esto significa que el flujo de corriente es

una batería, ésta se enciende. El flujo de

mayor si el número de electrones que se

corriente se debe a la diferencia de potencial

mueve es mayor, con esto las turbinas en

entre + y -.

el agua se mueven, como se observa en la

Como la corriente fluye a través de la lámpara,

figura siguiente.

dado que el electrón se mueve de "-" a "+", se

electrones posee una similitud con el flujo de agua en una tubería.

produce

el

encendido

de

la

lámpara, pero ¿cómo y por qué fluye la corriente? Tomemos una turbina en un tanque con agua como ejemplo.

` Página 6

` Principios de electricidad

Si no fluye corriente eléctrica, la lámpara no se

Cuando se conecta un alambre entre la carga

encenderá y si no hay flujo de agua, la rueda

positiva y la carga negativa, los electrones se

tampoco girará. Entonces, ¿cuándo fluirá el

mueven y neutralizan.

En este momento, se

agua en el ejemplo descrito más abajo?

genera

la

Cuando el tanque de agua A y B están con el

electrones.

el

calor

por

transferencia

de

mismo nivel de agua, ésta no fluye y la rueda no gira. Cuando existen diferencias en el nivel de agua de los dos tanques, el agua fluye del tanque con nivel superior al tanque con nivel

Esta generación de calor determina que existen 3 funciones de la corriente.

Función Calórica

inferior ya que el agua fluye de un nivel

Si pasa la corriente, produce calor.

superior a un nivel inferior por naturaleza.

Ej.) encendedor, estufa eléctrica , etc.

Como resultado, l a turbina gira.

Función Magnética

Lo mismo sucede con la electricidad. Cuando no existe diferencia potencial la corriente no fluirá. Si existe diferencia potencial, ésta fluye de un potencial superior a uno inferior.

Si pasa la corriente, produce una autoinducción alrededor del cable.

Ej.) solenoide Función Química: Ej.) batería

Como resultado

Veamos el flujo de corriente en una batería de

La corriente es transformada en energía

vehículo.

eléctrica.

Si la transferencia de electrones libres es mucha, significa que la energía eléctrica es grande, por lo tanto, la generación de calor es alta.

La fuente de energía eléctrica, la batería, contiene dos terminales, positivo y negativo. De nuestra

explicación

de

cargas

positivas,

podemos decir que los átomos en el terminal positivo

contienen

más

protones

que

electrones. Esto da al terminal positivo una

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` Principios de electricidad

carga positiva. Por otro lado, el terminal negativo tiene más electrones que protones.

Como resultado, el terminal tiene una carga negativa.

El terminal negativo tiene una enorme provisión de electrones libres. Todos estos electrones están confinados en un área pequeña y se repelen uno a otro tratando de alejarse.

Se sabe que la diferencia eléctrica es el potencial eléctrico Se sabe que la presión o el potencial de avance es el voltaje.

Debido a que hay diferencia del potencial eléctrico, existe la fuerza electromotriz.

El voltaje (V) es la unidad eléctrica usada para expresar la cantidad de presión eléctrica presente o la cantidad de fuerza eléctrica

Resumen de corriente El flujo de corriente es una transferencia de electrones.

Si hay una gran transferencia de electrones, significa que circula mucha corriente.

Aunque existe una diferencia de potencial, la corriente circula cuando se conecta el potencial superior con el inferior.

Si es mucha la transferencia de electrones

producida por la acción química dentro de la batería.

Símbolo: E Unidad de Voltaje: V

1 volt: Cuando 1 Columbio de carga eléctrica se mueve hacia un cuerpo cargado y trabaja con 1 joule, en dos puntos cargados del cuerpo entre las diferencias de potencial.

E = W (joule) / Q(columbio) Volt 1 volt: 0.001

libres, se genera calor. Por lo tanto, el alambre

W: Energía eléctrica 1 volt : 1.000mV

eléctrico libera electrones debido al exceso de

Q: Cantidad de carga eléctrica 1kV : 1.000 v

circulación de corriente.

La cantidad de corriente se puede asemejar a la cantidad de agua que pasa por una tubería La corriente que hace trabajar un actuador se puede entender como una gran cantidad de energía eléctrica.

2.3 Voltaje Si se conectan con un cable dos elementos, de distinta naturaleza, cargados eléctricamente, la corriente circula debido a que hay diferencia de

2.4 Potencial & Diferencia de Potencial versus Voltaje El voltaje puede ser expresado por el Potencial y la Diferencia de Potencial. La figura 2-3 explica como se relacionan una con otra, en relación al tanque de agua. Cuando los dos tanques se conectan por una tubería, el agua fluirá del tanque con nivel de agua superior al tanque con nivel inferior.

potencial eléctrico entre los dos cuerpos cargados.

El nivel de agua ha sido medido en relación a la tierra, similarmente, el potencial se mide en

` Página 8

` Principios de electricidad

relación a ciertos niveles estándares, que se

Si, existe demasiada diferencia de presión

denomina tierra o terreno, y el potencial de

entre los tanques “A” y “B”, la tubería se

tierra

destruye debido al exceso de calor.

(terreno)

es

tomado

como

0

(V).

Usualmente el terreno físico es tomada como

El positivo es 12 volt y el negativo es 0 volt en

tierra pero en el caso de los automóviles el

la batería de un automóvil de pasajeros.

terminal negativo (-) de la batería se toma como tierra.

Así, la diferencia de potencial eléctrico es 12 en la batería del automóvil.

Esto significa positivo (+) 12 volts y negativo (-)

El nivel de agua del tanque inferior se toma como referencia (nivel de agua 0). En el caso de la batería, 12 volt significa la diferencia potencial de los dos terminales de la batería.

con 0 volt.

Si se cierra el interruptor en la figura 2-4, debido al paso de corriente, la lámpara puede encenderse.

El voltaje de cada punto con el interruptor cerrado (ON) o abierto (OFF), es diferente en la figura 2-4.

Esto se indica a continuación.

Si se abre la válvula en la Fig.2-3, debido al diferente nivel de agua, el agua fluye del tanque “A” al tanque “B”.

Pero, si no existe diferente nivel (o presión), el agua no fluye incluso si la válvula está abierta.

Es decir, si la diferencia de presión es la misma, la corriente se detiene.

Por lo tanto, si no hay flujo de corriente, el actuador no funciona, y no se genera calor producto de la corriente. ` Página 9

Voltaje de cada punto Punto de medición de

Condición Interruptor abierta

Condición de Interruptor cerrado

Voltaje A~B B~C C~D D~E E~F F~A C~E C~F D~F

(Lámpara apagada) 12 volt Sin voltaje Sin voltaje Sin voltaje 12 volt Sin voltaje Sin voltaje 12 volt 12 volt

(Lámpara encendida) 12 volt 0 volt 12 volt 0 volt 0 volt 0 volt 12 volt 12 volt 0 volt

Aunque el voltaje entre E y F es 12 volt, la resistencia es infinita antes que el interruptor este cerrado, en cambio si este se cierra, la resistencia es de 0 ohm y se transforma en 0 volt.

La corriente circula cuando el interruptor está cerrado, en este momento, el voltaje entre D y A es 0 volt porque la resistencia es 0.

También, mientras la corriente circular, el voltaje entre C y D es de 12 volt, no obstante, si el interruptor es abierto, no existe voltaje.

Lo importante mientras la corriente fluye, es el voltaje entre "B" y "C", el cual es 12 volt, y el voltaje entre "D" y "A" , que se transforma en 0 volt.

Condición 1 : Antes que la luz del habitáculo esté encendida. (Luz OFF) P1. Posición de la medición de voltaje entre "C40-1" y "Tierra de la Batería " -—( P2. Posición de la medición de voltaje entre C40-2" y"G9" —(

) volt.

P3. Posición de la medición de voltaje entre "R25" y "R26" -—(

) volt.

) volt.

Condición 2 : Después que la luz del habitáculo es encendida. (Luz ON) P1. Posición de la medición de voltaje entre “Positivo de la Batería” y “R25” ----(

) volt.

P2. Posición de la medición de voltaje entre “R25” y la “Tierra de la Batería” ----(

) volt.

P3. Posición de la medición de voltaje entre “R26” y la “Tierra de la Batería” ----(

)volt.

` Principios de electricidad

2.5 Resistencia

Y, cuando el grosor se transforma y crece en el

Si el electrón se mueve al interior de algunos

mismo material, el pasaje por donde los electrones

materiales, es porque éstos tienen naturaleza

pueden moverse es más amplio.

eléctrica y se produce un flujo de corriente. Según lo

Además, si la distancia que debe trasladarse el

estudiado, para que 1 ampere pase a través de un

electrón es larga, le toma más tiempo desplazarse

conductor, se deben mover 6.28*10E+18 electrones

en la ruta de conducción.

durante 1 segundo; es decir, un determinado número de electrones deben trasladarse por unidad de tiempo.

A propósito, todos los tipos de materiales se componen de átomos y después de todo, son obstáculo para los electrones libres cuando se mueven al interior de ellos.

Por lo tanto, la cantidad de electrones que se mueve dentro de una unidad de tiempo puede disminuir.

Esto significa que existen muchas formas de resistencia eléctricas.

Ahora, la fórmula que expresa la resistencia eléctrica es la siguiente: R = l x L + S •

R: Resistencia del material

al movimiento del electrón.

•

t : Una variable por tipo de material (Q m)

Por esto, la resistencia eléctrica en un material

•

L: Largo del cable (m) S : Área (m2)

Se llama resistencia eléctrica todo lo que se opone

cambia de acuerdo a las siguientes variables: •

Tipo de material

También, si la temperatura de la mayoría de las

•

Área o sección del cable

materias se eleva, la agilidad de movimientos del

•

Largo del cable

•

Temperatura

átomo disminuye.

Por lo tanto, estos átomos pueden ser un obstáculo para el movimiento de los electrones libres. Así, la

También, todos los materiales tienen diferente tipo

resistencia eléctrica del material provoca un

de estructura atómica.

aumento de su temperatura.

Por lo tanto, el ambiente de los electrones libres

•

Expresión de resistencia: R

para su movimiento en los materiales es variado

•

Unidad de resistencia: Q (ohm)

•

Símbolo del resistor:

según el tipo de material.

Incluso, si una cantidad de electrones están enlazados, la cantidad de electrones que pueden pasar a través de un espacio angosto por unidad de tiempo puede ser cambiada.

` Página 11

` Principios de electricidad

• • •

1kΩ: 1Ω: 1MΩ:

Conductores Cobre Hierro Acero Aluminio Plata Estaño Tierra Mojada

1.000 Ω.

0.001 kΩ.

1.000.000 Ω.

2.6 Conductor, Aislante y Resistencia Si la corriente eléctrica fluye fácilmente a través de

Aisladores Vidrio Aire Madera seca Arena Agua destilada Algunos plásticos Papel

un material, ese material es llamado un conductor.

Los metales tales como el Cobre, la Plata, el Oro, el

2.7 Corriente, Voltaje & Relación de

Aluminio y el Acero son usados como conectores en

Resistencia

automóviles porque son buenos conductores. El

La corriente, el voltaje y la resistencia determinan

cobre es usado casi exclusivamente en alambres

como se comportará la electricidad en un circuito.

debido a su durabilidad y costos.

Estas tres características están estrechamente relacionadas. Cuando una cambia, inmediatamente

Lo opuesto a un conductor es un aislante. Los

causa que una o ambas cambien también. Las

aislantes no permiten que la corriente fluya a través

relaciones entre corriente, voltaje y resistencia

de ellos. El vidrio, el plástico, la goma y la cerámica

pueden ser expresadas con un conjunto de fórmulas

son buenos aislantes. La cubierta plástica en la

matemáticas. Las fórmulas son parte de un conjunto

parte externa del alambre es un ejemplo de aislador.

de reglas llamadas Ley de Ohm. Estas reglas pueden ser usadas para explicar o predecir el

Cuando el electrón libre se mueve en el interior del

comportamiento de la electricidad en todos los tipos

conductor, algunos electrones colisionan con los

de circuitos.

átomos y parte de la energía cinética se emite como luz o calor. Por lo tanto el calor generado se llama Calor Joule.

El calor generado es proporcional al cuadrado de la corriente y al tamaño de la resistencia.

Calor Joule = (Corriente)2 x Resistencia

•

Corriente: Es una medida de la cantidad de

flujo de electrones. Como en una tubería, a mayor dimensión mayor capacidad de llevar el flujo.

Medido en "Amperes" o "Amp" (A) •

Voltaje:

Es una medida del potencial de

una fuente para proporcionar fuerza electromotriz (FEM) o presión eléctrica.

Medida en Volt (V).

Los utensilios que utilizan el calor Joule son: -

Cocina

-

Plancha eléctrica

-

Lámparas

-

Etc.

` Página 12

•

Resistencia: Es una medida de la oposición

al flujo de corriente en un circuito.

Medida en Ohm (Ω).

Resumen de Corriente, Voltaje y Resistencia

Voltaje -

Si existe potencial eléctrico, comienza la transferencia de electrones.

-

De esta forma, comienza el flujo de corriente

-

Si el voltaje es alto, transfiere muchos electrones

-

De esta forma, existe más flujo de corriente

Corriente -

La corriente es una transferencia de electrones libres.

-

La corriente opera en los actuadores eléctricos.

-

Si el voltaje es alto, hay más flujo de corriente. Así, si la resistencia es alta, el flujo de corriente disminuye.

-

Si la corriente circula excesivamente, existe calor.

Se produce un campo magnético alrededor de los cables cuando circula la corriente.

Resistencia

-

La resistencia se opone al flujo libre de los electrones. Impidiendo la circulación de la corriente.

-

Si existen muchas resistencias, el actuador no opera en un 100%.

Porque, la corriente no pasa en un 100%.

-

La resistencia aumenta con la degradación o envejecimiento del cable.

-

Los problemas eléctricos en un automóvil comienza por resistencias, llámese resistencia en los contactos de un conector, conector desconectado o tierra deficiente.

Estos son resistencia en los contactos del conector, conector desconectado, tierra pobre.

cuitos de Co orriente Dire ecta & 2.8 Circ Corrien nte Paralela Básicame ente, un auto omóvil utiliza una fuente eléctrica DC (Corriente continua a), pero el circuito eléctrico actua al consiste en n un circuito eléctrico en serie y un circuito eléctrico e en paralelo. Por lo tantto, el circuiito eléctrico principal del d automóvil es un circu uito eléctrico

Varias resistencias conectadas s en serie sse

Serie/Para alelo.

transforman en una resistencia equivalente.

R E = I R = I (R1 + R2) En estta fórmula, (R1 + R2) dice que la resisten ncia equivalente o resisten ncia combinad da aumentta si existen m muchas resisttencias. stante, el valo or de la corrie ente disminuyye No obs relativa amente.

Voltaje tottal de la baterría

1.5 volt x 4 baterías = 6 volt

Voltaje tottal de la baterría

12 volt x 2 baterías = 24 volt

u circuito con resistencia y fuente de A saber un poder un nidas median nte conexión n en serie, presenta característica as como el mostrado m en la figura (F Fig. 2-6) máss abajo.

` Principio os de electriciidad

1) Circuito o con carga en e un circuito de corriente directa

Corrie ente I

V = (R1 + Ro) x I

= 12 Volts / 6 Ω =2A

R total = R1 + Ro R1: Carga a (Resistencia a)

E1

R0 : Resisstencia en la línea del cablle

= I x R1 = 2A x 1Ω

I = V * (R R1 + R0) = 2 volt E2

= I x R1

12V

= 2A x 2Ω = 4 volt

E3

= 2A x 3Ω

Fig. 2-8 Circuito C de Co orriente Dire ecta

Para calcu ular el voltaje de resistencia en el circuito D..C. --- 1 -

¿Cuáll es la resistencia total en el e circuito

de más ab bajo?

-

¿Cuáll es la corrien nte en el circuito de más

= I x R3 = 6 volt

E

= E1

+ E2

+ E3

= 2volt + 4volt 4 + 6vo olt = 12 Volt

abajo?

-

¿Cuálles son los vo oltajes individuales de

E1, E2, E3 3 en el cuadro o inferior?

La resisttencia total de R es R = 1Ω + 2Ω + 3Ω = 6 Oh hms

` Página 15 1

` Principios de electricida ad

3) Recono ocer ambos voltajes de la resistencia r en el circuito D.C.

Un amp perímetro en la ruta de co onducción mid de el flujo de corriente: El voltaje es medido por un u

— 1 La su uma de las va ariables de res sistencia es

voltíme etro conectad do en una conexión en e derivacción.

20 kΩ entre e X y 2 en el circuito infferior.

En el ca aso de la resistencia entre X e Y esta es iguall a 5 kΩ

a corriente e en el circuito o de corrien nte Medida directa:: Amperímetro o conectado en Serie.

Cuánto es el voltaje V0? 3-2 2) ¿Cuánto 3-1) ¿C voltaje e hay entre X e Y? 3-3) E = (x ~ y volt) + V0 volt = [

] Volt

2.8.2 2 Circuito d de Corriente e Paralelo (Circ cuito parale elo)

Circuitos en Serie una

En el circuito c parale elo existe má ás de una ru uta

corriente "I" cuya fuerza f es medida en

para el flujo de corrie ente. Cada ru uta de corrien nte

n del flujo y magnitud m de Amperes. La dirección

c está án se denomina circcuito. Los circuitos

la corrien nte directa son s independientes del

conecta ados a un terminal t com mún positivo y

tiempo.

negativvo, por lo tantto el voltaje proporcionado oa

n y medida del flujo de co orriente Dirección

cada circuito es el mismo m

Las

gas carg

en

mo ovimiento

orriginan

El flujo de e corriente de e polo positivo o a negativo fuera de la a fuente de co orriente se de esigna como corriente positiva (en la realidad, el viaje del electrón es e de polo neg gativo a positivo).

o Cuando

baterías

del

mismo o

voltaje

so on

conecta adas en paralelo, el vo oltaje total de d salida es e el mismo q que para una batería simplle.

No obs stante, puesto o que la corrriente fluye de d todas

•

1 ` Página 16

las

batería as

simultán neamente,

proporcciona una ma ayor corriente.

s se

` Principio os de electriciidad

1) Primero, se debe e conocer el e valor de

I total

= E*R

resistencia a para saber el flujo de co orriente en el

= 12 volt * 2.4 ohm

circuito pa aralelo.

=5A

Por lo ta anto se produce la fórmu ula de más

Tambié én,

abajo.

I 1 = 12 2 volt * 4 ohm m=3A

E

= E1 = E3

E

= I Rtotal = 1 * (1/R1 + 1//R2)

I 2 = 12 2 volt * 6 ohm m=2A

I total

= 1 * (R2 + R1)) / R1 x R2

=I

1+I2 = 3 Amperee + 2 Ampere

= 5 Amperess cular fácilme ente la resistencia total Para calc Rtotal = Multiplicació M ón de las res sistencias *

E1

Suma de resistencias s Rtotal = (R1 * R2) - (R R1 + R2) e circuito Si, en este

= I 1 x R1 = 3 A x 4 Ω = 12 V

E2

= I 2 x R2 = 2A x 6 Ω = 12 V

E=12volt, R1=4Ω, R2=6 6Ω.

Resistenccia total?

Rtotal

= (4x6) * (4+6) = 24 * 10 = 2.4Ω

` Página 1 17

` Principios de electricida ad

2) La fuerrza electromo otriz en el circcuito de más

Resiste encia total

abajo, la generan la a formulas "I1 " = E/R1,

R

I2 = E/R2,, I3 = E/R3".

E=IR=[

3) Tambié én, la corriente total es igual a la suma

E = E1 = E2

de las corrientes c qu ue cada una a de las 3

f E1 = R1 I2, I1 = E/R1 = [ ] A En la fórmula

lámparas del circuito.

En la fórmula f E2 = R2 I2, I2 = E/R2 = [ ] A

o cada interrruptor está ce errado, para 4) Cuando

I = I1 + I2 = [

= R1xR2 / R R1 + R2 =

(

)Oh hm

] Volt

]A

cada amp polleta la corriente es: 11= E/R1 E 12= E/R2 E 13= E/R3 E

Fig. 2-13 Circuito en Paralelo P 5) Existen n dos caractterísticas com munes para todos los circuitos c para alelos: •

La a corriente tottal en el circu uito es igual a la suma de la as corrientes en cada ra ama. Por lo ta anto, los valorres de re esistencia de la corriente están e de accuerdo al aum mento o dismiinución de las variaciones s.

•

Una circuito ab bierto en una rama afecta olamente la carga en ese circuito; c los so ottros circuitos funcionan f normalmente.

nte en circuito os paralelos es diferente La corrien de acue erdo al punto en e el que se mida.

1 ` Página 18

encia total Resiste R = R1 R R2 / R1 + R2 = [ R2 = [

] Ohm

I1=(

)A

I2=(

)A

] Oh hm

` Principio os de electriciidad

2.8.3 Circuitos C Se erie - Parale elo

circuito o y puede ser represe entada por la resisten ncia total de I=/R1,2 + R3.

o Series-Para alelo combina a circuitos en Un circuito

3) Resistencia equivvalente "R" to otal de este

serie y en paralelo, con sus respectivas

o circuito

caracteríssticas. El prim mer paso al analizar un circuito Se erie-Paralelo es transformar el circuito en su form ma simple. Lu uego analice el e circuito en serie o en e paralelo que se aplica a cada componen nte.

Los

circuitos c

del

automóvil

correspon nden a circuitos Serie-Para alelo, donde

Resiste encia equivale ente entre a y b = (R1*R2) / (R1+R2) ohm — R1,2 encia equivale ente entre Resiste a y c= R1,2 R + R3 oh hm R (Resistencia equivvalente)

los circuiitos en series y en paralelo son mezclados s.

c total "I" del Circuitto 4) La corriente I = E / R (Resistencia equivale ente) 1) El circuito de la figura "A" es un circuito

= E / ( R1 R2 / R1 R + R2) + R3 3

donde esttán mezclado os el circuito en series y en paralelo, y en la fig gura "B" R1,2 2 es el valor

5) Corrriente del circuito

equivalentte del valorr de la res sistencia de

I1 = R2 / R1 + R2 X I (A)

R1+R2 de e la figura "A A" es decir se s combinan

I2 = R2 / R1 + R2 X I (A)

las resiste encias parale elas R1 y R2 de la figura

I3 = I = I1 + I2 (A))

"A" y se re epresenta una resistencia equivalente en el circ cuito en serie como una a resistencia equivalentte.

2) La corrriente I es au umentada de e acuerdo al aumento de la resisttencia parale ela en este

aje 6) Volta - E3 = R3 I3 = R3 3I E1 + E3 = E2 + E3 (Voltaje e) - E1 = E2 ó E = E

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` Principios de electricida ad

7) La corrriente fluye en n el circuito de más abajo cerrada. En E este mome ento.

1. ¿Cuánta resistencia tiene cad da ara? lámpa 2. ¿Cuál es la resisstencia comb binada entre a y b? ?

3. ¿To oda la corrien nte I? 4. ¿Cuánto es el voltaje entre a y b?

5. ¿Cuánto es el voltaje entre b y c?

Aquí, cuan ndo la lámparra esté encen ndida, ignore la temperatura t

Código de Resistenc cias

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