Conceptos Básicos - Clases a la Carta

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Tema 2.- Corriente Continua. Conceptos Básicos
Elementos de un circuito eléctrico
1º. Generador, genera el campo eléctrico que hace mover las cargas. Es necesario que transforme una
energía (mecánica, química, lumínica) en energía eléctrica. La magnitud que se utiliza para medirla es el
potencial eléctrico.
2º. Receptor, son los elementos por los que circulan las cargas eléctricas, en ellos la energía eléctrica se
'
transforma en otro tipo de energía. La energía transformada vendrá dada por: W=Q · Va -Vb
3º. Conductores, son los elementos que unen generador y receptor
4º. Elementos de maniobra, permiten conectar y desconectar los elementos entre sí: interruptores,
conmutadores, etc
5º. Elementos de protección, protegen la instalación ante posibles problemas: cortocircuitos o sobrecargas
Magnitudes eléctricas de un circuito
Potencial, Voltaje, Tensión Eléctrica
En un circuito eléctrico los generadores proporcionan una ddp que aplicada a los receptores hace mover las cargas
eléctricas
Corriente eléctrica
Es el desplazamiento de carga eléctrica a lo largo de un conductor cuyos extremos se encuentran a potenciales
diferentes, la cantidad de carga eléctrica que atraviesa un conductor en la unidad de tiempo se denomina
Intensidad de corriente eléctrica
I =
Q'
→Amperios
t
Densidad de corriente (J)
Es la relación que existe entre la I de corriente y la sección transversal del conductor. Permite determinar la I
máxima que soporta un conductor dado el valor de sección
J=
I
A
→ 2
S
m
Ley de Ohm. Resistencia eléctrica de un conductor
R = VA B · I
Un conductor ofrece una resistencia de 1 ohmio (Ω) cuando al establecer entre sus extremos la ddp de 1 V circula
por él una corriente de 1 A de I
Resistencia (R) y Resistividad (ρ)
La resistencia de un conductor depende de su longitud, de su sección, y de la naturaleza del conductor:
R=
l·ρ
m· Ω·m
→ Ω=
S
m2
La resistividad es una constante de cada material, su valor depende de la Tª por medio de la ecuación:
ρ=ρ0 · 1+α∆t
Bárbara Cánovas Conesa
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Electrotecnia _ 2º Bachillerato
Siendo
el coeficiente de variación de la resistividad con la Tª, cuya unidad es el °C-1, ρ0 el valor de la
resistividad a 0°C
C y ∆t el aumento de la Tª que experimenta el conductor
Para los metales
> 0, lo que significa que su resistencia aumenta con la Tª
Resistencias
Tipos de resistencias
En general podemos distinguir entre resistencias cuya utilidad es la de convertir la energía eléctrica en calor y las
resistencias utilizadas en electrónica que, aunque generan calor, tienen otras funciones
Las resistencias calefactores suelen estar formadas por un hilo de un material conductor con la longitud y
sección adecuadas para disipar la energía calorífica que se va a generar. Un tipo especial de resistencias
calefactoras son los “reostatos” que permiten variar el valor de resistencia
Resistencias fijas
•
De hilo bobinado.- fueron de los primeros tipos en fabricarse, y aun se utilizan cuando se requieren
potencias algo elevadas de disipación. Están constituidas por un hilo conductor bobinado en forma de
hélice o espiral (a modo de rosca de tornillo) sobre un sustrato cerámico
•
De carbón prensado.- fueron también de las primeras en fabricarse. Están
n constituidas en su mayor
parte por grafito en polvo, el cual se prensa hasta formar un tubo
•
De película de carbón.- es muy habitual hoy día,, y es utilizado para valores de hasta 2 W. Se utiliza un
tubo cerámico como sustrato sobre el que se deposita una película de carbón.
carbón Se consiguen resistencias
con una tolerancia del 5% o mejores, además tienen un ruido térmico inferior
or a las de carbón prensado,
ofreciendo también mayor estabilidad térmica y temporal
Resistencias variables. Potenciómetros
En su construcción se pueden utilizar las tecnologías anteriores, permiten modificar el valor de la resistencia entre
sus tres conexiones
Resistencias dependientes de otra magnitud
Empleadas en electrónica para detectar alguna magnitud
•
Fotorresistencia, LDR.- es un componente electrónico cuya resistencia disminuye con el aumento de
intensidad de luz incidente. Se construyen de sulfuro de cadmio, que al absorber luz da más movilidad a
los electrones
•
Termistores.- resistencias
esistencias dependientes de la temperatura
NTC,, su valor de resistencia
resistenc disminuye con la temperatura
PTC,, su valor de resistencia
resiste
aumenta con la temperatura
Están construidos mediante algún oxido de metal
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Tema 2.- Corriente Continua. Conceptos Básicos
Asociación de resistencias
Llamamos resistencia equivalente a aquella resistencia única que si la sustituyéramos en el circuito por las
anteriores consumiría la misma energía.
energía Si hiciéramos la sustitución, los valores de voltaje e intensidad del resto
del circuito no se verían afectados
Asociación en serie
Re =
Ri
Ie =cte
Ve =
Vi
Asociación en paralelo
1
1
1
=
+
+⋯
Re
R1
R2
Ie =
Ii
VA B =cte
Asociación mixta
Se van reduciendo las asociaciones sencillas en serie y en paralelo hasta dar con una única resistencia