CAMPO ELECTRICO

5/12/2018 CAMPO ELECTRICO - slidepdf.com

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Pila Galvánica

Zn Zn2+ + 2e -

Cu2+

+ 2e–

Cu



Acumulador



Líneas de fuerza entre cargas.



Ley de Coulomb La fuerza de atracción o repulsión entre cargas tiene la

dirección de la recta que las une y es directamente proporcional al producto de las cargas e inversamente proporcional a la distancia que las separa.

Carga del electrón = -1.602×10-19v C Carga del electrón = 1.602×10-19v C K= 8.9875 x 109 N*m2/ C2

Carga del neutron= 0



CAMPO ELECTRICO Es el efecto al que se ve sometida una carga eléctrica debido

a la resultante de la suma vectorial de todas las fuerzas queson ejercidas sobre una partícula dividido entre la carga de

dicha partícula.

Se representa con la letra E. Su unidad es N/C o V/m.



Potencial eléctrico El potencial eléctrico en un punto es el trabajo

necesario para trasladar una unidad de carga desde unpunto en el infinito hasta el punto en contra de lasfuerzas eléctricas del campo. La diferencia de potencial entre dos puntos es el trabajo necesario para trasladar la carga unitaria de un punto aotro.

Su unidad es Volt.

V= J/C



Analogía Hidráulica









Corriente Eléctrica La corriente eléctrica es el movimiento ordenado

de los electrones a través de un hilo conductor. El movimiento será desde el polo negativo de la pila o generador que los

repele al polo positivo que los atrae. Si la corriente va siempre en elmismo sentido se denomina continua, y si cambia se llamaráalterna.

La corriente eléctrica se mide Amperes, es cociente de la cantidad decargas (Coulombs) por unidad de tiempo (seg) que pasan por unpunto del conductor.

A= C/seg1C= 6.25 x 1018 electrones.1A= 6.25 x 1018 electrones/Seg.



Circuito eléctrico Un circuito es una red eléctrica con interconexión de

dos o más componentes que contiene al menos unatrayectoria cerrada.



Partes de un circuito eléctrico ELEMENTOS ACTIVOS.

Son aquellos que suministran energía, ganancia ocontrol

ELEMENTOS PASIVOS. Son aquellos que absorben o transforman energía.

Elementos Activos Elementos Pasivos

Fuentes de voltaje Capacitor

Fuentes de corriente Resistencia

Circuitos Integrados Inductor



Resistencia Oposición que encuentra la corriente eléctrica para

recorrerla. Su valor se mide en ohms y se designa con la letragriega omega mayúscula (Ω). La materia presenta 4 estados en

relación al flujo de electrones. Éstos son conductores,semiconductores, resistores y dieléctricos. Todos ellos se definenpor el grado de oposición a la corriente eléctrica (Flujo deElectrones). Y disipa la energía en forma irreversible en forma decalor.

Símbolos



Valor de una Resistencia

FORMULAS

V=RIP=VI



Código de colores



Capacitores o condensadores Es un dispositivo formado por dos conductores o

armaduras, generalmente en forma de placas o láminasseparados por un material dieléctrico, que, sometidos a una

diferencia de potencial adquieren una determinada cargaeléctrica. A esta propiedad de almacenamiento de carga se le

denomina capacidad o capacitancia. En el Sistemainternacional de unidades se mide en Faradios (F), siendo 1

faradio la capacidad de un condensador en el que,sometidas sus armaduras a una diferencia de potencial de 1 voltio, éstas adquieren una carga eléctrica de 1 culombio.

El capacitor se opone al cambio de voltaje.



Ejemplos y simbología del Capacitor



Estructura de un Capacitor



Valor de un Capacitor



Parámetros a considerar Voltaje

Los capacitores están diseñados para conectarse a un nivel de voltaje máximo,esté es el nivel máximo para el cual el dieléctrico funciona, si excedemos esenivel de alimentación el capacitor puede tener corrientes no deseadas hasta elpunto de destruirse.

Polaridad El dieléctrico de los capacitores polarizados funciona en el sentido para el cual

esta diseñado, si se conecta de manera incorrecta se generará una corrienteexcesiva hasta destruir el capacitor.

Capacitancia

El valor capacitivo está directamente relacionado con la cantidad decarga eléctrica que puede almacenar un capacitor, dependiendo dela aplicación será preciso calcular cual es el valor óptimo.

Carga del Capacitor Es muy importante verificar que un capacitor se encuentre descargado antes de

manipularlo directamente con las manos.



Aplicaciones de los capacitores Corrección de factor de potencia.

Circuitos resonantes.

Filtros. Reguladores.



Inductores o bobinas Es un componente pasivo que, debido al fenómeno de la

autoinducción, almacena energía en forma de campomagnético. Un inductor está constituido usualmente por

una bobina de material conductor, típicamente cable decobre. Existen inductores con núcleo de aire o con núcleode un material ferroso, para incrementar su inductancia.

La Inductancia Medida de la capacidad de un dispositivo

para almacenar energía en forma de un campo magnético. Un Inductor se opone al cambio de la corriente

eléctrica.

Su unidad es el Henrio



Estructura y simbología de un inductor



El diodo Es un componente electrónico fabricado de material

semiconductor, silicio o germanio, de dos terminales elcual permite el paso de corriente eléctrica a través de élen un solo sentido.



Funcionamiento de un Diodo



Fuentes de Alimentación Fuente de Tensión

Es aquella que genera un diferencial de potencialentre sus terminales constante e independiente dela carga que alimente. Si la resistencia de carga esinfinita, la fuente se encuentra en circuito abierto

y la corriente es cero, si la resistencia es cero, lafuente se encontrará en corto circuito y lacorriente tenderá a infinito.

Fuente de Corriente Proporciona una corriente eléctrica constante e

independiente de la carga que alimente. Si laresistencia de carga es cero, la fuente se encuentraen corto circuito y el voltaje entre terminales escero; si la resistencia es infinita la fuenteesta en circuito abierto y el voltaje tiene ainfinito.



Ley de Ohm R I V *

R

V I

I

V R



Potencia eléctrica Es el trabajo realizado por una carga

durante un tiempo determinado. Suunidad es el Watt, un Watt es lapotencia consumida cuando un amperede corriente f luye a través de unadiferencia de potencial de un volt.

V I W *

V

W I

I

W V



Circuito Serie Conexión en la cual dos o mas elementos se

encuentran conectados de manera secuencial. La corriente que circula por todos los elementos del

circuito es la misma y se calcula con la ley de ohm.



Fuentes en serie El voltaje total será igual a la

suma aritmética de todas lasfuentes de voltaje.

Ésta conexión por lo general serealiza para obtener un nivel de

voltaje requerido.

La corriente total de este arregloes igual a la corriente menor delas fuentes.



Resistencias en serie La resistencia total es igual a la suma de todas las

resistencias.

Rt= R1+R2+R3 … + Rn

4000300020001000 Rt

10000 Rt



Capacitores en Serie

CnC C C

Ct 1....

3

1

2

1

1

1

1

La capacitancia total es igual al inverso de la suma delos inversos.

F F F

Ct

000004.0

1

000002.0

1

000001.0

1

1

2500005000001000000

1

Ct

17500001Ct

uF Ct 571.0



Inductores en serie La inductancia total es igual a la suma de todas las

inducatncias.

Ln L L L Lt ...321

003.0002.0001.0 Lt

006.0 Lt

mH Lt 6



Circuito Paralelo Conexión entre dos o mas componentes cuyas

terminales de entrada coinciden entre si al igual quelas terminales de salida.

El voltaje en este tipo de conexión es el mismo paratodos los componentes.



Fuentes en paralelo El voltaje en todas las fuentes debe

ser igual para que se puedanconectar en paralelo.

Ésta conexión por lo general serealiza para obtener un nivel decorriente mayor a la que puedeentregar una sola de las fuentes.

La corriente total de este arreglo esigual a la suma de las corrientes de

cada fuente. En este arreglo no se permite la

conexión con diferente polaridad.



Resistencias en paralelo La resistencia total es igual al inverso de la suma de los

inversos de cada resistencia.

Rn R R R

Rt 1....

3

1

2

1

1

1

1

4000

1

2000

1

1000

1

1

Rt

00025.00005.0001.0

1

Rt

00175.01 Rt

429.571 Rt



Capacitores en Paralelo La capacitancia total la suma directa de cada una de las

capacitancias.

CnC C C Ct ...321

uF uF uF Ct 421

uF Ct 7



Inductores en serie La inductancia total es igual al inverso de la suma de

los inversos de cada inductancia.

Ln L L L

Lt 1....

3

1

2

1

1

1

1

004.0

1

002.0

1

001.0

1

1

Lt

2505001000

1

Lt

1750

1 Lt

mH Lt 5714.0



Ley de Kirchhoff para el voltaje La suma algebraica de las diferencias de potencial

a lo largo de cualquier camino cerrado del circuitoes cero.

La suma algebraica implica que hay que asignarun signo a los voltajes a lo largo del lazo.



Ejemplo Ejemplo: Si la tensión a través de R1 la llamamos E1, a

través de R2, E2, y a través de R3, E3, entonces

E1 = IxR1 = 0 00758 X 5,000 = 37,9 V

E2 = IxR2 = 0,00758 X 20,000 = 151,5 V

E3 = IxR3 = 0,00758 X 8,000 = 60,6



Ley de Kirchhoff para Corrientes. La corriente que circula hacia un nodo o punto de

derivación es igual a la suma de las corrientes queabandonan el nodo o derivación.“

I1= E / R1=250 / 5000 = 50mA I2 = E / R2 = 250 / 20000 =12,5mA I3 = E / R3 = 250 / 8000 = 31,25mA I total =I1 + I2 + I3 = 50 + 12,5 + 31,25 = 93,75mA



Divisor de voltaje En un circuito serie el voltaje aplicado por la fuente esrepartido en todas las cargas de manera proporcional a laimpedancia de las mismas.Ejemplo:

21

2

2*

R R

RV V

500020000

5000*250

2

V

502V



Divisor de corriente En un circuito paralelo la corriente aplicado por la fuente es

repartido en todas las cargas de manera inversamenteproporcional a la impedancia de las mismas.

Ejemplo:

21

2

1*

R R

R Is I

20000

5000*101 I

5.21 I

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