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Tecnología Electrónica Introducción

00b.Introducción

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Page 1: 00b.Introducción

Tecnología Electrónica

Introducción

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Bibliografía

Principios de Electrónica, Albert Paul Malvino,

McGraw-Hill.

Capítulo 1: Introducción

Divisor de tensión

http://es.wikipedia.org/wiki/Divisor_de_tensi%C3%B3n

Potencia eléctrica

http://es.wikipedia.org/wiki/Potencia_el%C3%A9ctrica

Leyes de Kirchhoff

http://es.wikipedia.org/wiki/Leyes_de_Kirchhoff

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Señal Continua

La corriente continua (CC o DC) es el flujo continuo

de electrones a través de un conductor, siempre en

el mismo sentido, entre dos puntos con distinto

potencial.

se caracteriza por su tensión.

Aunque comúnmente se identifica la corriente continua

con una corriente constante, es continua toda aquella

corriente que mantenga siempre la misma polaridad.

V

t

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Señal Continua (continuación…)

Por convenio, se toma como corriente eléctrica al

flujo de cargas positivas (aunque éste es a

consecuencia del flujo de electrones)

por tanto, el sentido de la corriente eléctrica es del polo

positivo de la fuente al polo negativo y contrario al flujo de

electrones y siempre tiene el mismo signo.

Resistencia

+ -

Corriente real

Corriente

convencional

Fuente de tensión

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Señal Alterna

Se denomina corriente alterna (CA o AC) a la

corriente eléctrica en la que la magnitud y la

dirección varían cíclicamente.

La forma de la inda de la corriente alterna puede ser

senoidal, triangular, cuadrada…

Se caracteriza por la amplitud, la frecuencia y el desfase.

V

t

Dependiendo del autor, la amplitud se puede tomar como

el Vp (Voltaje de Pico) o el Vpp (Voltaje de Pico a Pico)

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Ley de Ohm

El flujo de corriente en amperios que circula por un

circuito eléctrico cerrado, es directamente

proporcional a la tensión o voltaje aplicado, e

inversamente proporcional a la resistencia en

ohmios de la carga que tiene conectada.

V

I x RR

VI

I

VR

RIV

Atención a las Unidades utilizadas

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Caída de Tensión en una Resistencia

Es la diferencia de voltaje que hay entre los

extremos de una resistencia

Es decir, la tensión consumida por la resistencia.

¿Cuál es la caída de tensión en R2?R11k

R24k

V110V

En el laboratorio, se puede utilizar para averiguar

la intensidad que circula por un punto.

Page 8: 00b.Introducción

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Asociación de Resistencias

Cuando un grupo de resistencias se conectan en

serie; la corriente es la misma para todas, por lo que

la resistencia equivale a la suma de todas.

R1

1k

R2

4k

V110V

R3

10K

3R2R1RReq

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Asociación de Resistencias (continuación…)

Cuando un grupo de resistencias se conectan en

paralelo; la caída de tensión entre los nodos de

unión es la misma para todas.

Cuando sólo haya dos resistencias, se puede utilizar

la ecuación derivada:

R11k

R24k

V110V

R310K

3R

1

2R

1

1R

1

R

1

eq

2R1R

2xR1RReq

Page 10: 00b.Introducción

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Divisor de Tensión

Un divisor de tensión es una configuración de un

circuito eléctrico donde se reparte la tensión de una

fuente entre una o más resistencias conectadas en

serie.

inout V2R1R

2RV

R1

R2

Vout

Vin

Page 11: 00b.Introducción

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Potencia Eléctrica

La potencia es la cantidad de energía entregada o

absorbida por un elemento en un tiempo

determinado.

En corriente continua; se toma la potencia eléctrica, en

un cierto instante por un dispositivo de dos terminales,

como:

En corriente alterna [no entra en el examen];

IVP

2

φ)ωtcos(2cos(φoIVp(t) 00

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Aproximaciones

1ª aproximación o aproximación ideal: es el circuito

equivalente más simple de un dispositivo.

En el caso de un cable de conexión, la aproximación es un

conductor de resistencia 0.

2ª aproximación: añade uno o más componentes a la

aproximación ideal.

Se tienen en cuenta las capacitancias e inductancias del cable.

3ª aproximación y siguientes: incluye más elementos en

el circuito equivalente.

La aproximación a emplear depende de lo que se esté

haciendo: la 2ª aproximación suele ser la mejor elección;

para aproximaciones superiores se debe usar un simulador.

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Fuentes de Tensión

Una fuente de tensión continua produce una tensión

en la carga que es constante.

La resistencia interna es 0 por lo que toda la tensión va a

la carga de RL.

Símbolo de la fuente de tensión:

Continua

Alterna

RL1-100M

VS10V

RL

V

10

5

100 1K 10K 100K 1M

Proteus no dispone de este símbolo,

se utiliza el del esquema superior

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Fuentes de Tensión (continuación…)

Una fuente de tensión ideal es un dispositivo teórico;

no puede existir en la naturaleza.

Segunda aproximación: la resistencia de fuente es de 1Ω

en serie con la fuente ideal:

RL1-100M

VS10V

RS

1

RL

V

10

5

100 1K 10K 100K 1M

Se dice que una fuente de tensión es constante cuando

la resistencia de carga sea 100 veces mayor que la

resistencia de la fuente.

Page 15: 00b.Introducción

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Fuentes de Corriente

Una fuente de corriente ideal genera una corriente

constante en la carga para distintas resistencias de

carga.

La resistencia interna será infinita por lo que la corriente

se mantiene constante.

Símbolo de una fuente de corriente:

RL

I (A)

10

5

100 1K 10K 1M

IS10A

RL1-100M

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Fuentes de Corriente (continuación…)

Una fuente de corriente ideal es un dispositivo

teórico; no puede existir en la naturaleza.

Segunda aproximación: la resistencia de fuente es de 1M

en paralelo con la fuente ideal:

Se dice que una fuente de corriente es constante

cuando la resistencia de carga sea 100 veces menor

que la resistencia de la fuente.

RL

I (A)

10

5

100 1K 10K 1M

IS10A

RS1M

RL1-100M

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Leyes de Kirchhoff

Ley de corrientes de Kirchhoff:

En cualquier nodo, y la suma de todos los nodos y la

suma de las corrientes que entran en ese nodo es igual a

la suma de las corrientes que salen. De igual forma, La

suma algebraica de todas las corrientes que pasan por el

nodo es igual a cero.

n

k

nk I...IIII1

321 0

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Leyes de Kirchhoff (continuación…)

Ley de tensiones de Kirchhoff:

En toda malla la suma de todas las caídas de tensión es

igual a la tensión total suministrada. De forma

equivalente, En toda malla la suma algebraica de las

diferencias de potencial eléctrico es igual a cero.

n

k

nk V...VVVV1

321 0

Page 19: 00b.Introducción

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Establece que si una parte de un circuito lineal está comprendida entre dos terminales A y B, esta parte se puede sustituir por un circuito equivalente que esté constituido por una fuente de tensión en serie con una resistencia.

La tensión de Thevenin VTH se define como la tensión que aparece entre los terminales de la carga cuando se desconecta la resistencia de carga.

La resistencia de Thevenin RTH es la resistencia entre los terminales de la carga cuando todas las fuentes se anulan y se desconecta la resistencia de carga.

Teorema de Thevenin

A

RL

Cualquier circuito

con fuente continuas

y resistencias

linealesB

RTH

RLVTH

A

B

Page 20: 00b.Introducción

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Teorema de Thevenin (continuación…)

V1100V

R1

20

R2

10

R35

RL

A

B

VRRR

VRIVV ABTH 205

520

1003

31

13

1410

520

5202

31

31R

RR

RRRR ABTH

R1

20

R2

10

R35

A

B

V1100V

R1

20

R2

10

R35

A

B

VTH20V

RTH

14

RL

A

B

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Teorema de Thevenin (continuación…)

Ejercicio: Calcular el equivalente de Thevenin del

siguiente circuito:

RLV112V

R15K

R25K

R36K

R43K

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Teorema de Norton

Establece que cualquier circuito lineal se puede

sustituir por una fuente de corriente en paralelo con

una resistencia.

La corriente de Norton IN se define como la corriente por

la carga cuando la resistencia de carga se cortocircuita.

La resistencia de Norton RN es la resistencia entre los

terminales de la carga cuando todas las fuentes se

anulan y se desconecta la resistencia de carga.

A

RL

Cualquier circuito

con fuente continuas

y resistencias

linealesB

RN

RLIN

A

B

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Teorema de Norton (continuación…)

Principio de Dualidad:

RTH

VTH

A

B

RNIN

A

B THN

TH

THN

RR

R

VI

RTH

VTH

A

B

RNIN

A

B

NTH

NNTH

RR

RIV

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Teorema de Norton (continuación…)

Ejercicio: Calcular el equivalente de Norton del

siguiente circuito:

RLV112V

R15K

R25K

R36K

R43K