FUNDAMENTOS DE CIRCUITOS ELECTRICOS
1.1. Concepto de corriente alterna y corriente directa y su generación
La corriente directa (CD) o corriente continua (CC) es aquella cuyas cargas eléctricas o electrones fluyen siempre en el mismo sentido en un circuito eléctrico cerrado, moviéndose del polo negativo hacia el polo positivo de una fuente de fuerza electromotriz (FEM), tal como ocurre en las baterías, las dinamos o en cualquier otra fuente generadora de ese tipo de corriente eléctrica. Aunque comúnmente se identifica la corriente continúa con la corriente constante (por ejemplo la suministrada por una batería), es corriente continua toda aquella que mantenga siempre la misma polaridad.
Corriente Directa
Corriente eléctrica en la que la magnitud y el sentido varían cíclica mente. Se denomina corriente alterna (abreviada CA en español y AC en inglés, de Alternating Current) a la corriente eléctrica en la que la magnitud y dirección varían cíclica mente. La forma de onda de la corriente alterna más comúnmente utilizada es la de una onda senoidal, puesto que se consigue una transmisión más eficiente de la energía. Sin embargo, en ciertas aplicaciones se utilizan otras formas de onda periódicas, tales como la triangular o la cuadrada. Utilizada genéricamente, la CA se refiere a la forma en la cual la electricidad llega a los hogares y a las empresas. Sin embargo, las señales de audio y de radio transmitidas por los cables eléctricos, son también ejemplos de corriente.
Corriente Alterna
El generador de corriente alterna es un dispositivo que convierte la energía mecánica en energía eléctrica. El generador más simple consta de una espira rectangular que gira en un campo magnético uniforme. El movimiento de rotación de las espiras es producido por el movimiento de una turbina accionada por una corriente de agua en una central h idroeléctrica, o por unchorro de vapor en una central térmica. En el primer caso, una parte de la energía potencial agua embalsada se transforma en energía eléctrica; en el segundo caso, una parte de la energía química se transforma en energía eléctrica a l quemar carbón u otro combustible fósil. Cuando la espira gira, el flujo del campo magnético a través de la espira cambia con el tiempo. Se produce una fem. Los extremos de la espira se conectan a dos anillos que giran con la espira, tal como se ve en la figura. Las conexiones al circuito externo se hacen mediante escobillas estacionarias en contacto con los anillos. Si conectamos una bombilla al generador veremos que por el filamento de la bombilla circula una corriente que hace que se ponga incandescen te, y emite tanta más luz cuanto mayor sea la velocidad con que gira la espira en el campo magnético.
Generación de corriente en CA y CD
1.1.1 Diferencia entre elementos activos y pasivos,
Componentes Activos
Los componentes activos son aquellos que son capaces de excitar los circuitos o de realizar ganancias o control del mismo. Fundamentalmente son los generadores eléctricos y ciertos componentes semiconductores. Estos últimos, en general, tienen un comportamiento no lineal, esto es, la relación entre la tensión aplicada y la corriente demandada no es lineal.
Componentes Pasivos
Son aquellos que no necesitan una fuente de energía para su funcionamiento. No tienen la capacidad de controlar la corriente en un circuito. Ejemplos: Resistencia, Capacitor, Inductor.
1.2. Dispositivos pasivos
Dispositivos pasivos Un elemento pasivo es aquel que no es capaz de entregar potencia al circuito en el cual está conectado. Los elementos pasivos son: Resistencia o resistor ,Condensador o capacitor , Bobina o inductor
1.2.1 Características de elementos pasivos.
Dentro de las características generales que tienen los elementos pasivos se encuentran: Tienen un par de terminales, No pueden ser subdivididos en otros elementos simples, Tienen una relación única de voltaje y corriente en sus terminales la cual los caracterizan, Son los elementos que absorben o consumen energía,La potencia es positiva.
1.2.3. Análisis de circuitos RLC
Existen diferentes técnicas de solución para los circuitos RLC, para darle solución a este tipo de circuitos, es necesario estudiar la ley de Ohm y las leyes de Kirchoff. La ley de Ohm, relaciona al voltaje con la corriente eléctrica y la resistencia, las leyes de Kirchoff son necesarias para analizar circuitos más complejos donde presentan n mallas y k nodos. Ley de Ohm George Simon Ohm, descubrió en 1827 que la corriente en un circuito de corriente continua varía directamente proporcional con la diferencia de potencial, e inversamente proporcional con la resistencia del circuito.
1.2.4. Uso de instrumentos de medición para
comprobar parámetros eléctricos.
Se entiende por medición de un sistema eléctrico a la operación de un conjunto de diferentes aparatos conectados a los secundarios de los transformadores de instrumentos de corriente y potencial, que miden las magnitudes de los diferentes parámetros eléctricos de las instalaciones de alta y baja tensión, así como de los dispositivos auxiliares de la subestación de que se trate.
Medidores
Galvanómetro
Los galvanómetros son aparatos que se emplean para indicar el paso de corriente eléctrica por un circuito y para la medida precisa de su intensidad. Suelen estar basados en los efectos magnéticos o térmicos causados por el paso de la corriente.
Amperímetros
Un amperímetro es un instrumento que sirve para medir la intensidad de corriente que está circulando por un circuito eléctrico.En su diseño original los amperímetros están constituidos, en esencia, por un galvanómetro cuya escala ha sido graduada en amperios.
Voltímetros
Un voltímetro es un instrumento que sirve para medir la diferencia de potencial o voltaje entre dos puntos de un circuito eléctrico cerrado pero a la vez abierto en los polos.
Óhmetro
El diseño de un óhmetro se compone de una pequeña batería para aplicar un voltaje a la resistencia bajo medida, para luego mediante un galvanómetro medir la corriente que circula a través de la resistencia.
Polímetro
Un multímetro, llamado también polímetro o tester, es un instrumento que ofrece la posibilidad de medir distintas magnitudes en el mismo aparato.
Osciloscopio
Es uno de los instrumentos de medida y verificación eléctrica más versátiles que existen y se utiliza en una gran cantidad de aplicaciones técnicas. Un osciloscopio puede medir un gran número de fenómenos, si va provisto del transductor adecuado.
Analizador de espectro
Un analizador de espectro es un equipo de medición electrónica que permite visualizar en una pantalla los componentes espectrales de las señales presentes en la entrada, pudiendo provenir éstas de cualquier tipo de ondas eléctricas, mecánicas, acústicas, ópticas ó electromagnéticas.
Monitores de energía
Son medidores, en tiempo real, de distintos parámetros eléctricos. Permiten tener la lectura instantánea de magnitudes como intensidad de corriente por fase, tensiones de fase y tensiones de línea, distintos valores de potencias eléctricas, factor de potencia, frecuencia, etc.
1.2.5. Especificaciones de los conductores eléctricos de baja tensión y sus aplicaciones
Se usan en el proceso de utilización y van desde la salida de los transformadores de distribución hasta la conexión con los equipos.
se consideran cables de baja tensión a aquellos cuyo voltaje de operación es como max 100v entre fases.
Cosas a tener en cuenta
El Conductor
Los materiales que tienen una baja resistencia eléctrica, como el cobre y el aluminio, permiten que la corriente se desplace con facilidad a través de ellos mientras exista una diferencia de potencial aplicada en el conductor.
El Aislamiento
Tiene la función de mantener la tensión eléctrica en el conductor y evitar que salga de él, con la finalidad de evitar fallas eléctricas entre conductores o entre conductores y partes metálicas a tierra.
Bibliografía APA
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Desconocido. (2015). CAPITULO 4. EQUIPOS DE MEDICION. 2015, de ptolomeo Sitio web: http://www.ptolomeo.unam.mx:8080/xmlui/bitstream/handle/132.248.52.100/655/A7.pdf?sequence=7
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Melisa Jaqueline. (2019). Fundamentos de circuitos eléctricos . 2019, de Blogspot Sitio web: http://melisavaldezmorales.blogspot.com/2017/02/fundamentos-de-circuitos-electricos.html