Jorge Ramses Garcia Martinez (1819255) IMTC Act Fund 2 PDF

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Actividad fundamental 2: Significados de cada ley importante dentro del campo de los circuitos electricos, ademas de ejemplos de su aplicacion...

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ACTIVIDAD FUNDAMENAL #2 RESUMEN DE LEYES FUNDAMENTALES EN INGENIERIA ELECTRICA

Nombre: Jorge Ramses García Martínez Matricula: 1819255 Carrera: IMTC Materia y hora: Circuitos eléctricos (M4-M6) Grupo 010 Docente: Gloria Alejandra Rodríguez Aguayo Semestre: 3°er semestre (agosto-diciembre 2021) Fecha: 17/08/2021

INTRODUCCION En esta actividad fundamental. Se realizará un resumen sobre las leyes fundamentales de la ingeniería eléctrica. Además de hablar de su significado o de que trata, también se mostraran ejemplos de su aplicación. RESUMEN Corriente eléctrica: Cuando se mueven cargas eléctricas de un mismo signo, se establece una corriente eléctrica. La corriente eléctrica, es el flujo de electrones por los conductores eléctricos, por los cuales se mueven fácilmente, debido a la diferencia de potencial creada por un generador de corriente eléctrica. •

Generadores eléctricos: son dispositivos en los que, a expensas del consumo de energía mecánica, calorífica o química, se efectúa el trabajo necesario para desplazar los electrones por un circuito cerrado y ponerlos en movimiento, venciendo la resistencia que el generador y conductores oponen a su paso.

La corriente eléctrica se define como un flujo de electrones positivos y se observa un sentido convencional de circulación de la corriente, desde el polo positivo al negativo, posteriormente se observó que, en los metales los portadores de cargas negativas son electrones, los cuales fluyen en sentido contrario al convencional. Dentro del “Sistema Internacional”, la unidad de intensidad (I) de la corriente eléctrica es el amperio (A) y es la intensidad de una corriente tal que hace fluir cada segundo un coulomb. Fuerza electromotriz (FEM): Es el impulso que se desarrolla en los generadores eléctricos, absorbiendo los electrones de un polo (+) y acumulándolos al otro polo (-). Su unidad en el “Sistema internacional” es el volt (V). Es la FEM de un generador que establezca una corriente de un ampere en un circuito cuya resistencia total (Rt) de un Ohm, se puede calcular por la conocida Ley de Ohm: Se pueden distinguir dos tipos de electricidad, la “Electricidad estática” y la “Electricidad dinámica”. La Electricidad dinámica puede ser: •

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Corriente continua (CC): Implica un flujo de carga que fluye siempre en una sola dirección. Los electrones en el circuito se mueven siempre en la misma dirección, del polo positivo al polo negativo. Si la corriente se mueve a impulsos, siempre que lo haga en una sola dirección es Corriente Continua. Corriente alterna (CA): Se comporta como su nombre indica. El flujo de electrones del circuito se desplaza primero en una dirección y luego en sentido opuesto, de forma alterna. Esto se consigue alternando la polaridad del voltaje del generador o alternador.

La aplicación más importante del movimiento relativo se ve en los generadores eléctricos. En un generador de corriente, los electroimanes están dispuestos en una carcasa cilíndrica. Los conductores, en forma de bobinas, se rotan sobre un núcleo de tal manera que las bobinas continuamente cortan las líneas de campo magnético. El resultado es un voltaje inducido en cada uno de los conductores. Estos conductores están conectados en serie, y los voltajes inducidos se suman para producir voltaje de salida del generador. Toda central capaz de producir energía eléctrica, independientemente de la fuente de la que provenga, utiliza estas leyes físicas. También, la ley es útil a la inversa, es decir, a partir de energía eléctrica se puede producir movimiento, un claro ejemplo son los motores eléctricos. Esto es posible debido a la simple relación entre la diferencia de potencial y el trabajo. Ley de ohm: Establece que la intensidad que circula por un conductor, circuito o resistencia, es inversamente proporcional a la resistencia (R) y directamente proporcional a la tensión (E).

En la formula, “I” es la corriente que pasa a través del objeto en amperios, “V” es la diferencia de potencial de las terminales del objeto en voltios, y “R” es la resistencia en ohms (“Ω”). Específicamente, la ley de Ohm dice que la “R” en esta relación es constante, independientemente de la corriente. A continuación, un ejemplo de la aplicación de la formula en un ejercicio.

Leyes de Kirchhoff: En el análisis de circuitos eléctricos no suele ser suficiente con emplear la ley de Ohm, para ello se acude a las leyes de Kirchhoff que complementan el análisis de circuitos como una herramienta eficaz para analizar y resolver una gran variedad de circuitos eléctricos. Las leyes de Kirchhoff se llaman así en honor al físico alemán Gustav Robert Kirchhoff quien introdujo la ley de corriente (o primera ley de Kirchhoff) y ley de tensión (o segunda ley de Kirchhoff).

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Ley de nodos o corriente: En todo nodo, donde la densidad de la carga no varíe en un instante de tiempo, la suma de corrientes entrantes es igual a la suma de corrientes salientes. Ficho de otra forma la suma de corrientes que entran a un nodo es igual a la suma de las corrientes que salen del nodo.

La suma de corrientes entrantes es igual a la suma de las corrientes salientes (I1=I1+I3). Un enunciado alternativo es, en todo nodo la suma algebraica de corrientes debe ser 0.

Veamos un ejemplo. Calcular la Corriente (I) desconocida del circuito:

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Ley de mallas o voltajes: En toda malla la suma de todas las caídas de tensión es igual a la suma de todas las subidas de tensión. Ficho de otra forma el voltaje aplicado a un circuito cerrado es igual a la suma de las caídas de voltaje en ese circuito.

El voltaje aplicado es igual a la suma de caídas de voltaje (V=V1+V2+V3). Un enunciado alternativo es, en toda malla la suma algebraica de las diferencias de potencial eléctrico debe ser 0.

Veamos un ejemplo. Calcule el voltaje desconocido del circuito:

Ley de Watt: La potencia eléctrica suministrada por un receptor es directamente proporcional a la tensión de la alimentación (“V”) del circuito y a la intensidad de corriente (“I”) que circule por él.

Watt es la unidad de potencia del “Sistema Internacional de Unidades”, su símbolo es “W”. Es el equivalente a 1 Joule (“J”) por segundo (1 J/s). Expresado en unidades utilizadas en electricidad, el Watt es la potencia producida por una diferencia de potencial de 1 Volt y una corriente eléctrica de 1 Ampere (1 VA). La potencia eléctrica de los aparatos eléctricos se expresa en Watt, si son de poca potencia, pero si son de mediana o gran potencia se expresa en kilowatts (“kW”). Veamos un ejemplo: 1) ¿Cuál es la potencia consumida por un cautín de soldar por el cual circula una corriente de 0,16A (160mA) y está conectado a la red de 220V?

2) ¿Qué corriente circula por una lámpara de 100W, conectada a la red de 220V?

3) Encuentre el voltaje aplicado a una plancha de 1000 W, que consume una corriente de 4.55 A

CONCLUSION Gracias al resumen que he realizado como actividad fundamental, ahora se que todas estas leyes (además de la teoría y conceptos fundamentales de los circuitos eléctricos y la ingeniería eléctrica) podemos analizar mas a detalle los circuitos eléctricos, así como a sus componentes. Además, cada una de estas leyes complementan a las otras para la resolución de problemas....