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.
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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
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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
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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.
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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
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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
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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