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Sesión 01
SISTEMAS ELÉCTRICOS Y
ELECTRÓNICOS
Ing. Christian Lezama Cuellar
www.ingenieriaclc.jimdo.com
Contenido
• Conceptos Fundamentales
• Naturaleza de la electricidad.
– El átomo.
– La estática.
– Generación de la electricidad.
• Magnitudes eléctricas. o El vatio.
– El amperio.
– El ohmio.
– El vatio.
• Red Eléctrica
• Sistema de unidades
INTRODUCCIÓN
La electricidad es la forma de energía mas usada. La
electricidad enciende nuestras bombillas, hace
funcionar nuestros electrodomésticos mueve motores.
La energía eléctrica se transforma en energía calorífica,
energía lumínica, energía mecánica y otras formas de
energía para ser útil. Tú no puedes ver la electricidad
pero puedes ver que hace por ejemplo cuando
enciendes una bombilla.
¿Qué es la electricidad?
La electricidad (del griego elektron, cuyo
significado es ámbar) es un fenómeno físico
cuyo origen son las cargas eléctricas y cuya
energía se
manifiesta
en
fenómenos
mecánicos, térmicos, luminosos y químicos,
entre otros.
El Rayo
Se puede observar de
forma
natural
en
fenómenos atmosféricos,
por ejemplo los rayos,
que
son
descargas
eléctricas producidas por
la
transferencia
de
energía entre la ionosfera
y la superficie terrestre.
Otros mecanismos eléctricos naturales los
podemos encontrar en procesos biológicos,
como el funcionamiento del sistema nervioso.
Una
manifestación
fundamental de la
electricidad es la
corriente
eléctrica,
que podemos definir
como el movimiento
de electrones a través
de un conductor.
Gracias a la corriente
eléctrica producimos,
luz, calor, energía
mecánica, etc.
¿Qué son los electrones?
Los electrones son componentes
fundamentales de la materia. En los
átomos hay núcleo y corteza. En el
núcleo están los protones (con carga
eléctrica positiva), los neutrones (sin
carga eléctrica) y el la corteza los
electrones (con
carga
eléctrica
negativa y masa despreciable).
Los electrones orbitan alrededor del núcleo.
Reseña Histórica
Evolución del conocimiento de la electricidad
640-546 A.C.
B. Franklin
Charles Coulomb
1500
K. F. Gauss
1600
G.S. Ohm
1700
G. R. Kirchhoff
1800
A. M. Ampère
1900
M. Faraday
2000
J. K. Maxwell
PRIMEROS ESPECULADORES
• Es posible que el filósofo
griego Tales de Mileto, que
vivió en torno al 600 A.C. ya
supiera que el ámbar
adquiere la propiedad de
atraer objetos ligeros al ser
frotado.
• Teofrasto, afirmaba en un
tratado escrito tres siglos
después
que
otras
sustancias poseen esa
propiedad.
• La primera máquina para
producir una carga eléctrica
fue descrita en 1672 por el
físico alemán Otto Von
Guericke. Estaba formada
por una esfera de azufre
movida por una manivela,
sobre la que se inducía una
carga cuando se apoyaba la
mano sobre ella.
• El científico francés
Charles François de
Cisternay Du Fay fue el
primero en distinguir
claramente los dos tipos
diferentes de carga
eléctrica: positiva y
negativa.
• El inventor estadounidense
Benjamin Franklin dedicó
mucho
tiempo
a
la
investigación
de
la
electricidad. Su famoso
experimento con una cometa
o papalote demostró que la
electricidad atmosférica que
provoca los fenómenos del
relámpago y el trueno.
• Franklin desarrolló una
teoría según la cual la
electricidad
es
un
‘fluido’ único que existe
en toda la materia, y
sus efectos pueden
explicarse por el exceso
o la escasez de ese
fluido.
• Joseph Priestley químico
británico alrededor de 1766
también demostró que una
carga eléctrica se distribuye
uniformemente sobre la
superficie de una esfera
metálica hueca, y que en el
interior de una esfera así no
existen cargas ni campos
eléctricos.
• Faraday,
que
realizó
numerosas contribuciones
al
estudio
de
la
electricidad a principios
del siglo XIX, también
desarrolló la teoría de las
líneas de fuerza eléctricas.
• 1831 Faraday demostró que la
corriente que circula por una
espira de cable puede inducir
electromagnéticamente una
corriente en una espira
cercana.
• Luigi
Galvani
produjo
contracciones musculares en
las patas de una rana
aplicándoles una corriente
eléctrica.
• Alessandro Volta En 1800,
Volta presentó la primera
fuente
electroquímica
artificial de diferencia de
potencial, un tipo de pila
eléctrica o batería.
• El científico danés Hans
Christian Oersted en
1819 explico que La
existencia de un campo
magnético en torno a
un flujo de corriente
eléctrica
• Alrededor de 1840, James
Prescott Joule y el científico
alemán
Hermann
von
Helmholtz demostraron que
los
circuitos
eléctricos
cumplen
la
ley
de
conservación de la energía, y
que la electricidad es una
forma de energía.
• El
físico
matemático
británico James Clerk
Maxwell
realizó
una
contribución importante al
estudio de la electricidad
en el siglo XIX; Maxwell
investigó las propiedades
de
las
ondas
electromagnéticas y la luz
y desarrolló la teoría de
que ambas tienen la
misma naturaleza.
• El físico alemán Heinrich
Hertz, que produjo y
detectó ondas eléctricas
en la atmósfera en 1886,
y al ingeniero italiano
Guglielmo Marconi, que
en 1896 empleó esas
ondas para producir el
primer sistema práctico
de señales de radio.
• La
teoría
de
los
electrones, que forma la
base de la teoría eléctrica
moderna, fue presentada
por el físico holandés
Hendrik Antoon Lorentz
en 1892. El primero en
medir con precisión la
carga del electrón fue el
físico
estadounidense
Robert Andrews Millikan,
en 1909.
• El uso generalizado de la
electricidad como fuente de
energía se debe en gran
medida a ingenieros e
inventores pioneros de
Estados
Unidos,
como
Thomas Alva Edison, Nikola
Tesla o Charles Proteus
Steinmetz.
Naturaleza de la Electricidad
La electricidad forma parte de la estructura de la materia.
Átomo es la parte mas pequeña que puede existir de un
cuerpo simple o elemento. El átomo esta constituido por las
siguientes partículas:
1. Un núcleo o centro, formado por las siguientes partículas:
Protones, que manifiestan propiedades eléctricas
(electricidad positiva).
2. Una Corteza, formado por partículas llamadas electrones,
con propiedades eléctricas contrarias a los protones
(electricidad negativa) y que giran alrededor del núcleo
En estado normal el átomo es eléctricamente neutro: tiene
igual número de protones que de electrones.
Naturaleza de la Electricidad
Los antiguos griegos comprobaron que el ámbar
(Elektrón) frotado con lana atraía cuerpos ligeros;
en la actualidad lo anterior se justifica afirmando
que el ámbar está electrizado, que posee carga
eléctrica o bien que está cargado.
En las experiencias actuales se utiliza la ebonita, la
cual al frotarla con piel atrae durante un corto
tiempo a cuerpos pequeños, para soltarse después
debido a que ha sido electrizado el cuerpo atraído
con cargas del mismo signo que la ebonita, y
comienza la repulsión.
La Estática
Si ahora se frota una barra de vidrio con seda y se pone
en contacto con bolitas de médula de saúco, se notará
que ocurre el mismo fenómeno que con la ebonita, es
decir, serán atraídas por el vidrio y al cabo de un corto
tiempo serán repelidas por éste y entre sí.
Si a continuación se acerca una bolita que ha estado en
contacto con ebonita electrizada, a otra bolita que ha
estado en contacto con vidrio electrizado, se podrá
apreciar que ambas bolitas se atraen.
Esto nos lleva a la conclusión, que hay dos clases de carga
eléctrica, la que tiene la ebonita frotada con piel o carga
negativa y la que tiene el vidrio frotado con lana o carga
positiva.
Fuentes de Electricidad
Como ya se ha indicado, el fenómeno de la electricidad es
creado por el desplazamiento de los electrones de sus
posiciones naturales dentro de los átomos.
Entre las personas que trabajan con la electricidad, el
dispositivo o máquina que causa este movimiento o
desplazamiento de los electrones, comúnmente es
llamado la fuente de fuerza electromotriz (F.E.M.). Todos
los abastecedores de electricidad son en realidad
convertidores de energía, en los cuales, cualquiera de las
formas más comunes de energía como calor, luz, o
energía mecánica son transformadas en energía
eléctrica.
Generación de la Electricidad
Convertidores de Energía Mecánica a Eléctrica.
Generación de Electricidad por Fricción
Generación de electricidad por magnetismo
Generación de electricidad por presión
Convertidores de Energía Química a Eléctrica
Convertidores de Energía Radiante a Eléctrica
Generación de Electricidad por Fricción:
Este tipo de electricidad es la que
habitualmente
podemos
encontrar
cuando frotamos un peine con nuestro
cabello y luego los acercamos a unos
trozos de papel para que estos se vean
atraídos debido a la carga que se generó
en el peine.
Gráfica: Electricidad por fricción.
Debido a su baja eficiencia este tipo de convertidor no es muy
utilizado en la industria.
La electricidad se produce frecuentemente como resultado
indeseable de la fricción entre dos objetos en movimiento. Es así
como las nubes se cargan al moverse a través de la atmósfera y al
chocar producen el rayo, cuyo poder destructivo es un claro
ejemplo de la cantidad de energía que pueden transportar los
cuerpos cargados eléctricamente.
Generación de electricidad por magnetismo
Cuando se mueve un imán hacia
arriba y hacia abajo por entre
una bobina de alambre de cobre,
se produce un flujo de electrones
en el trayecto formado por la
bobina
y
el
medidor,
(Amperímetro).
Gráfica: Electricidad por magnetismo.
Este método de producción de electricidad es el más utilizado en
la actualidad.
La electricidad que nos venden las empresas productoras de
energía y que llega a nuestros hogares, es producida por este
método.
Se usa el mismo principio en los generadores eléctricos de los
automóviles.
Generación de electricidad por presión
Un material de tipo especial, el
cristal piezoeléctrico, convierte la
energía mecánica en eléctrica al
ser presionado. Cuando un cristal
piezoeléctrico se conecta a una
lámpara de neón y es golpeado
con un mazo, la lámpara emite un
breve rayo de luz.
Muchos tocadiscos usan un pequeño cristal piezoeléctrico cerco de la
aguja, lo cual al pasar sobre la grabación del disco tuerce el cristal y
genera pequeños valores de fuerza electromotriz. Estos valores son
imágenes de los sonidos grabados en el disco. Con la amplificación
necesaria estas señales pueden hacer funcionar un parlante como los
que usted conoce los cristales piezoeléctricos tienen muchas
aplicaciones en la industria. Registran niveles de ruido, detectan
cambios de presión, etc.
Convertidores de Energía Química a Eléctrica
Los dispositivos que producen una fuerza
electromotriz por una acción química son
las pilas voltaicas o simplemente pilas y las
baterías o acumuladores.
Gráfica: Pilas
Gráfica: Placas metálicas.
Su funcionamiento se basa en la
reacción química entre dos sustancias
diferentes.
Si introducimos dos placas metálicas
o electrodos tales como cobre y zinc
en una solución de ácido sulfúrico y
agua, podemos comprobar la
existencia
de
una
fuerza
electromotriz entre las dos placas.
Convertidores de Energía Radiante a Eléctrica
Energía radiante es el nombre que se da a la energía
proporcionada por fuentes de calor o de luz, como el sol.
Hay dos convertidores de energía radiante a energía eléctrica en
uso actualmente y son: El termopar y la celda fotovoltaica.
El termopar
Cuando se calienta la unión
de dos metales diferentes,
por ejemplo níquel y latón,
la energía del calor lleva los
electrones libres de un
metal a otro, produciendo
entre los dos una fuerza
electromotriz.
Gráfica: Termopar
La celda fotovoltaica
Convierte la energía lumínica
o de la luz en electricidad. Se
le conoce también como
celda fotoeléctrica.
Un tipo de celda fotovoltaica
consiste en una estructura
con
tres
materiales
diferentes.
Gráfica: Celda fotovoltaica.
Una primera capa delgada y traslúcida de oro o plata deja pasar
la luz que es recibida por la capa sensible de selenio, creándose
de esta forma una fuerza electromotriz entre las dos capas
exteriores.
Electricidad
basado
tiene
Aplicaciones
Técnicas
Iluminación
en
Cargas
Eléctricas
Circuitos
son
de tipo
Otros
Calor
Transformadores
de voltaje
Campos
Magnéticos
Capacitivas
Resistivas
Aplicados
Su consumo define
Maquinas
Eléctricas
Potencia
Eléctrica
son
de tipo
Motores
eléctricos
Generadores
Potencia
Reactiva
Potencia
Activa
Determine
Determine
Factor de
potencia
Inductivas
Paralelo
Serie
Mixto
Potencia
aparente o total
Tipos de Corriente Eléctrica
Los electrones al desplazarse y producir un flujo o
corriente no se mueven siempre en la misma dirección
y por esta razón se conocen popularmente dos tipos de
corriente: corriente directa y corriente alterna.
• Corriente alterna (AC)
• Corriente directa (DC)
Corriente Alterna
Cuando el flujo de electrones varía periódicamente de
dirección, se dice que la corriente eléctrica es una corriente
alterna.
La polaridad de un generador de corriente alterna está
cambiando constantemente, así que a ninguna terminal, de la
fuente que la produce, se le puede asignar el nombre de
positivo o negativo.
Una de las características más importantes de la corriente
alterna es la frecuencia. La frecuencia representa el número
de veces que la corriente cambia de dirección en un segundo.
La frecuencia se da en ciclos por segundo (C / seg.) O Hertz
(Hz) la corriente alterna se nombra con las siguientes
abreviaturas: A.C, C.A.
La fuente de corriente alterna más utilizada es el generador
de corriente alterna o alternador.
Corriente Alterna
Corriente Directa
Cuando el flujo de electrones se da siempre en una misma
dirección, se dice que la corriente eléctrica es una corriente
directa.
El término corriente continua (C.C.) algunas veces se utiliza
para expresar corriente directa. A la corriente directa se le
asignan las siguientes abreviaturas: C.D. D.C. C.C.
De las fuentes de corriente directa más utilizadas, tenemos las
siguientes:
Generadores de corriente directa o dinamos, baterías o
acumuladores pilas voltaicas o pilas secas.
Corriente Directa
Magnitudes Eléctricas
Se denominan Magnitudes físicas, a las propiedades de los
cuerpos que pueden medirse y para determinar esto es
necesario compararlas con algunas otras de la misma especie
que se toma como patrón o unidad de medida.
El resultado de una medida se expresa mediante una cantidad
numérica seguida de la unidad utilizada y los nombres para la
unidad tienen que cumplir una serie de normas incluyendo
también un símbolo que destaque y diferencie una unidad de
otra para que se ubique dentro de un lenguaje universal.
En electrónica, se tiene una gran variedad de unidades de
medida, destinadas para cada uno de los fenómenos que
comprometen a la misma; estas unidades tienen su propio
nombre y símbolo, casi siempre en honor a su descubridor.
Magnitudes Eléctricas
Dentro de las unidades eléctricas más relevantes, y de las cuales
se destaca su magnitud se encuentran:
El Voltio: Diferencia de Potencial
La diferencia de potencial se puede definir como la diferencia
que hay entre el número de electrones y el número de protones
de un cuerpo, por lo tanto si se tiene un número mayor de
electrones se considera que la diferencia de potencial es
negativa, en caso contrario sería positiva y en caso de igualdad
simplemente la diferencia es cero.
Comúnmente ésta diferencia de potencial, se llama TENSIÓN,
VOLTAJE O FUERZA ELECTROMOTRIZ.
La tensión se representa con las letra U, E, V, F.E.M
De ésta manera se sabe que toda magnitud tiene una unidad de
medida, la unidad de medida de la diferencia de potencial es el
VOLTIO.
El Amperio: La Intensidad de Corriente
Eléctrica
A los electrones que se encuentran en las órbitas más
alejadas del núcleo se les conocen también como
electrones libres. Estos electrones son los responsables
de la mayoría de los fenómenos eléctricos y electrónicos
ya que al estar débilmente atraídos por los protones del
núcleo, pueden moverse fácilmente de un átomo a otro.
Los electrones libres al desplazarse, constituyen la
corriente eléctrica a través de un conductor que puede
ser sólido, líquido o gaseoso.
Un conductor es un elemento que transporta electrones
de un cuerpo a otro.
La corriente eléctrica consiste en un movimiento de
electrones a través de un conductor.
El Amperio: La Intensidad de Corriente
Eléctrica
Y entonces ¿Cómo se produce este flujo de electrones?
Los electrones libres tienen su propio movimiento dentro
de sus respectivos átomos; pero es preciso transportar ese
movimiento a corriente, a lo largo del conductor.
Para lograrlo se tiene que utilizar algún dispositivo que se
encargue de hacer saltar un electrón de un átomo a otro;
ese electrón desaloja a otro de un átomo vecino y éste a su
vez otro y así sucesivamente.
El dispositivo que causa ese movimiento de electrones, se
denomina fuente de energía, y podría ser una pila como las
que se utilizan para el funcionamiento de radios portátiles,
lámparas de mano (linternas), etc.
¿Qué se requiere para mantener la
corriente eléctrica?
Para mantener la corriente eléctrica es necesario:
Una fuerza electromotriz (F.E.M), que saque los electrones libres de sus
orbitas y reponga los que van saliendo.
Un conductor eléctrico. Su función es de servir de camino a los electrones
de un terminal de la fuente de energía, a través de la carga o receptor
donde la corriente va a realizar su trabajo hasta el otro terminal de la
fuente.
Cuando en un conductor hay movimiento de electrones existe corriente
eléctrica.
Ahora bien, si son dos cuerpos que tienen una diferencia de potencial y
están unidos a través de un conductor, van a existir muchos átomos con
electrones libres que generaran un flujo de los mismos de terminal a
terminal; esa cantidad de electrones se denomina intensidad de corriente.
La unidad de medida de la intensidad de corriente es el amperio.
El Ohmio: La Resistencia Eléctrica
Es el obstáculo o dificultad que un material opone al paso de la
corriente eléctrica. Es en otras palabras, la resistencia; el grado
de oposición o impedimento de un material a la corriente
eléctrica que lo recorre.
Todos los conductores eléctricos ofrecen mayor o menor
resistencia al paso de la corriente eléctrica.
La unidad básica de medida de la resistencia es el ohmio, el cual
se representa por la letra griega Ω (omega).
Múltiplos y Submúltiplos del Ohmio
Cuando se están midiendo longitudes, tomando como unidad de
medidas el metro, a veces se tiene que expresar en múltiplos y
submúltiplos de esa unidad. Por ejemplo si se habla de
kilómetros para trayectos muy largos o de centímetros para
longitudes pequeñas.
Así también, cuando se está midiendo la resistencia, se puede
encontrar valores tan grandes que se tienen que expresar
mediante múltiplos del Ohmio, o tan pequeñas que se deben
utilizar sus submúltiplos.
Múltiplos y Submúltiplos del Ohmio
Para la conversión de unidades de resistencia, se debe basar en
la siguiente tabla:
Ejemplo: Convertir 1.000Ω a K Ω
Como K Ω es el múltiplo inmediatamente superior a Ω, se debe dividir esta
cantidad por 1.000
1.000 Ω = 1K Ω
1.000
Es decir, decir 1000 Ω equivale a 1K Ω
El Vatio: Potencia Eléctrica
La corriente eléctrica produce un trabajo, que consiste en
trasladar una cierta carga de electrones, a lo largo de un
conductor. Este trabajo supone la existencia de una potencia,
que dependerá del tiempo en que dure desplazándose la carga.
La unidad de carga eléctrica es el culombio, y la de unidad de
tiempo ( t ), es el segundo.
O sea, 1 culombio * segundo = 1 Amperio.
Para entender el concepto de potencia eléctrica se comparará
con un circuito hidráulico, el cual suministra una potencia
(llamada potencia hidráulica). En este caso, la potencia de la
corriente de agua es directamente proporcional al desnivel y a la
cantidad de agua que pasa por el tubo, en la unidad de tiempo
(t).
El Vatio: Potencia Eléctrica
El desnivel se asemeja a la tensión V. La corriente de agua que
pasa por el tubo en un segundo es semejante a la corriente I.
Por lo tanto, la potencia eléctrica es directamente proporcional a
V y a I.
Potencia = Tensión * Intensidad
P=VxI
La potencia eléctrica se mide en vatios, en homenaje a James
Watt, quien realizó los trabajos que llevaron al establecimiento
de los conceptos de potencia, y dictó la llamada LEY DE WATT.
Red Eléctrica
Red Eléctrica
Sistemas de Unidades
El sistema utilizado en ingeniería eléctrica, electrónica es el
Sistema Internacional de Unidades (SI).
Las unidades básicas en este sistema son el metro, kilogramo,
segundo, amperio, grado Kelvin y candela.
Cantidad básica
Nombre
Símbolo
longitud
metro
m
masa
kilogramo
kg
tiempo
segundo
s
corriente eléctrica
ampere
A
temperatura
kelvin
K
cantidad de sustancia
mole
mol
intensidad luminosa
candela
cd
Prefijos de Magnitud
Prefijo
Abreviación
Magnitud
yocto
y
10-24
zepto
z
10-21
atto
a
10-18
fempto
f
10-15
pico
p
10-12
nano
n
10-9
micro
μ
10-6
mili
m
10-3
centi
c
10-2
deci
d
10-1
Prefijos de Magnitud
Prefijo
Abreviación
Magnitud
yotta
Y
1024
zetta
Z
1021
exa
E
1018
peta
P
1015
tera
T
1012
giga
G
109
mega
Μ
106
kilo
K
103
hecta
h
102
deca
da
101
Unidades Derivadas
• Algunas unidades derivadas importantes en este curso son
la de fuerza, trabajo o energía y potencia. El Newton (N) es
la unidad de fuerza y es equivalente a la fuerza que se
requiere para acelerar un kilogramo de masa por un metro
por segundo por segundo.
• La unidad de energía es el Joule (julio J), definida como un
Newton-metro (N-m). La aplicación de un Newton a lo largo
de una distancia de un metro equivale a un julio.
• La unidad de potencia es el Watt (vatio W), que se define
como J/s.
Ejemplo
Veamos el uso de estos prefijos: Supongamos que tenemos
1K multiplicado por 1µ, el resultado es:
(1K)*(1µ) = (1*103)*(1*10-6)
= 1*10-3
= 1m
Otro ejemplo, consideremos ahora que tenemos 1µ
dividido entre 1n, el resultado es:
(1µ)/(1p) = (1*10-6)/(1*10-9) = (1*10-6)*(1*109)
= 1*103
= 1K
Tarea #1
Expresar las siguientes cantidades utilizando 2 prefijos
diferentes:
a) 100000.00
b) 0.000000245
c) 0,27
d) 25 x 105
e) 3425.78 x 10–8
f) 2403.00 x 10–12
Corriente Eléctrica
Siempre que existe movimiento de cargas de un lugar a otro
decimos que existe una corriente eléctrica.
Se expresa matemáticamente como la derivada de la carga (q)
respecto del tiempo (t) dq/dt.
Sección transversal
Dirección del movimiento
de la carga
Un flujo de cargas positivas en cierta dirección corresponde a
una corriente positiva en esa dirección, esta es equivalente a un
flujo de cargas negativas en la dirección contraria.
Flujo de cargas positivas
corriente
Flujo de cargas negativas
corriente
Unidades de Corriente
Definimos la corriente en un punto dado y en una
dirección especificada, como la razón de variación
instantánea a la cual la carga positiva se desplaza pasando
por dicho punto en la dirección especificada. La corriente
se representa por i o I
dq
i
dt
La corriente se mide en amperios (A), un amperio es
corresponde a un flujo de cargas de un Coulomb por
segundo (A = C/s).
Carga eléctrica
De la definición anterior podemos encontrar la
carga que circula por un punto dado entre el
tiempo t0 y t de la siguiente manera.
t
q   idt
t0
Representación de la corriente
Se acostumbra representar la corriente mediante una
flecha en el conductor en el cual circula.
La figura. a muestra una corriente positiva de 3A
fluyendo hacia la derecha, esta es equivalente a la
corriente de –3A fluyendo hacia la izquierda, como se
muestra en la figura b.
Tensión
Podemos definir un elemento general de circuito como un
objeto con un par de terminales a las cuales se pueden
conectar otros elementos de circuito. Para mantener una
corriente a través de un elemento de circuito se debe
suministrar una cierta cantidad de energía por cada unidad
de carga.
Se dice que en las terminales existe una diferencia de
potencial o tensión eléctrica.
Esta diferencia de potencial es una medida del trabajo
requerido para mover una carga a través de él. La unidad de
tensión es el Volt (V).
corriente
i
tensión
v
Ejemplos
B 5V más positiva que A
v = –5 V
A
+
–
B
A 5V más positiva que B
v=5V
A
+
–
B
B 5V más positiva que A
v=5V
A
–
+
B
A 5V más positiva que B
v=–5V
A
–
+
B
Convención de signos
i
Algún elemento exterior está
suministrando energía.
+
v
–
i
Suministra energía a los otros
elementos.
+
v
–
Potencia
La potencia es la cantidad de energía que se consume (o
produce) por segundo.
Si en transferir una carga de un culombio a través de un
dispositivo, se consume una energía de un julio, la velocidad de
consumo de energía al transferir una carga de un culombio en un
segundo a través de dicho dispositivo, es un vatio (Watt).
La potencia eléctrica debe ser proporcional al número de
culombios transferidos por segundo, o la corriente y a la energía
necesaria para transferir un culombio a través del elemento, o
tensión, por tanto.
P = VI
Donde:
P : Potencia
V : Voltaje
I : Corriente
Ejemplos de potencia
3A
-5A
–
+
2v
-2v -3A
+
–
+
4v
–
P = vi
P = (3A)(2V) = 6W
P = (-3A)(-2V) = 6W
P = (-5A)(4V) = -20W
Tarea #2
Determine la potencia absorbida por cada elemento de circuito:
4.6A
+
200 mV
–
-3.2A
+
-3.8v -1.75A
–
+
7.3v
–
Referencias
• Chang, R. (2002). Química. Séptima edición Bogotá: Mc Graw
Hill.
• Escobar, E. & Acosta, J.E. (1999). Electrónica para Audio y
Video. Documento para electrónica desescolarizada. Cartillas
FAD. Publicaciones SENA.
• Fowler, R. (1994). Electricidad, Principios y Aplicaciones.
Barcelona: Editorial.Reverté. S.A.
• Petrucci, Ralph, Handbook, W &Herrick, F. (2003).Química
General, Madrid Pearson Edication.
Cibergrafía
• Electricidad Estática en la Práctica (S.f). En Educando.
Recuperado de
http://www.educando.edu.do/sitios/archivos/rayos.swf
• La historia de la Electricidad – La Chispa- Cap. 1. (2012). En
History Channel. Recuperado de:
• http://www.dailymotion.com/video/xnujo0_la-historia-de-laelectricidad-la-chispa-cap-1_tech
• Universo Mecánico: Electricidad Estática (2010). En You Tube.
Recuperado de
http://www.youtube.com/watch?v=gxSWy8muUzs