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ley de ohm y ley de kirchhof, Apuntes de Sistemas Eléctricos

resumen de la ley de ohm y la ley de kirchhof

Tipo: Apuntes

2021/2022

Subido el 02/02/2023

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TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO
INSTITUTO TECNOLÓGICO DEL VALLE DE ETLA
Ingeniería en Energías Renovables
Tema
oCircuitos Resistivos.
oLa ley de ohm.
oLa ley de Kirchhoff.
o
P R E S E N T A
Sam Pérez Cruz
No. Control
20770123
Grupo: 4RU Semestre: 4°
Docente:HERIBERTO MANZO CRUZ
Materia: Circuitos eléctricos I
Unión Hidalgo, OAX.
16/02 /2022
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TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO

INSTITUTO TECNOLÓGICO DEL VALLE DE ETLA

Ingeniería en Energías Renovables

Tema

o Circuitos Resistivos.

o La ley de ohm.

o La ley de Kirchhoff.

o

P R E S E N T A

Sam Pérez Cruz

No. Control

Grupo: 4RU Semestre: 4°

Docente : HERIBERTO MANZO CRUZ

Materia: Circuitos eléctricos I

Unión Hidalgo, OAX. 16/02 /

INDICE

Índice de figura................................................................................................................................... 2 Introducción....................................................................................................................................... 2 I. CIRCUITO RESISTIVO........................................................................................................................ 3

  1. Circuitos eléctricos resistivos......................................................................................................... 4
  2. Elementos de un circuito................................................................................................................ 5
  3. Circuitos resistivos: Circuitos eléctricos en Serie............................................................................ 6
  4. Circuitos resistivos: Circuitos eléctricos en paralelo....................................................................... 7 II. Ley de ohm..................................................................................................................................... 8 Ejercicios anexados.......................................................................................................................... 12 III. LEYES DE KIRCHHOFF................................................................................................................... 12 Ejercicios anexados.......................................................................................................................... 13 Conclusión........................................................................................................................................ 15 Bibliografía....................................................................................................................................... 16

Índice de figura

FIG.1………………………………………………………………………………………

FIG.2………………………………………………………………………………………

FIG.3………………………………………………………………………………………

FIG.4………………………………………………………………………………………

FIG.5………………………………………………………………………………………

FIG.6………………………………………………………………………………………

Introducción

Con este presente trabajo de investigación y ejercicios pretendo tener una noción de ciertos criterios de diversos subtemas que dentro de este trabajo se conocerá dónde. Un circuito resistivo claramente expresa que es un circuito que contiene

Los análisis de circuitos resistivos , son más sencillos, a comparación de otros tipos de circuitos. Esto, debido a que solo contienen resistencias, a diferencia de otros, donde se incluyen, capacitores, inductores, etc. Figura 1.-CIRCUITO RESISTIVO.

1)Circuitos eléctricos resistivos

Los circuitos eléctricos están conformados por elementos conectados entre sí, los cuales permiten circular a la corriente eléctrica. En cada circuito, tanto la fuente de energía, como el dispositivo consumidor de energía están conectados por medio de materiales conductores. Los circuitos eléctricos resistivos, se caracterizan por no tener más elementos durante la trayectoria de la energía, más que solo resistencias. En un circuito eléctrico resistivo, solo 3 elementos serán necesarios para permitir el fluido eléctrico. La representación gráfica de las resistencias contenidas en cada uno, serán representadas simbólicamente por la siguiente. Figura 2. SIMBOLOGIA DE RESISTENCIA.

Figura 3.- TIPOS DE RESISTENCIAS. El hecho que los circuitos eléctricos resistivos, solo contengan resistencia como elemento adicional a la fuente de energía y energía, no los excluye de poder formar tipos de circuitos. Debido a que los circuitos en serie, paralelo o mixto se caracterizan por la forma en que fluye la energía y contener resistencias, los circuitos eléctricos resistivos pueden presentarse como de estos tipos o ser características propias de los tipos de circuitos. (Boylestad, 1999) Figura 4.- CODIGO DE COLORES.

2)Elementos de un circuito

  • Componente: un dispositivo con dos o más terminales en el que puede fluir interiormente una carga. En la figura 1 se ven 9 componentes entre resistores y fuentes.

siguiente (llamamos principio de una R al lugar por el que le llega la resistencia y final al punto por el que sale) y así sucesivamente. En este tipo de conexión, todos los receptores son recorridos por la misma corriente, la tensión del generador se reparte entre los receptores y, como peculiaridad, presenta el inconveniente de que cuando uno de los receptores deja de funcionar, por avería o desconexión, deja de funcionar la totalidad del circuito. En un circuito serie se cumplen las siguientes ecuaciones: I = I 1 = I 2 = I 3 = ... U = U 1 + U 2 + U 3 + ... R = R 1 + R 2 + R 3 + (TECNOLOGIA PIRINEOS, 2012)

4)Circuitos resistivos: Circuitos eléctricos en

paralelo

El voltaje en los circuitos eléctricos en paralelo , equivale al de todos sus elementos. La corriente eléctrica total, también será igual al total de todas las corrientes individuales que la conforman. En los circuitos eléctricos en paralelo, que son también circuitos resistivos, si contienen algún tipo de resistencia, esta última, equivaldrá al inverso del total algebraico de las resistencias que integran el circuito. Además, que su valor será inferior a cualquiera de las resistencias que forman parte del circuito. Figura 6.- CIRCUITO PARELELO. (TODOS SOBRE CIRCUTOS, s.f.) Circuitos paralelos. Son aquellos en los que los principios de las resistencias se encuentran unidos entre sí mediante un cable, y los finales de las resistencias también están unidos entre mediante otro cable. En este caso todos los receptores se encuentran sometidos al mismo voltaje y es el tipo de conexión más frecuente,

la que tenemos en casa. En un circuito paralelo se cumplen las siguientes ecuaciones: I = I 1 + I 2 + I 3 + ... U = U 1 = U 2 = U 3 = ... 1/R = 1/R 1 + 1/R 2 + 1/R 3 + ... (TECNOLOGIA PIRINEOS, 2012) Circuitos resistivos: Circuitos eléctricos mixtos La intensidad total de la corriente en un circuito eléctrico mixto, depende de la resistencia total en un circuito, cuando es suministrada por una fuente de voltaje. (Vázquez, 2000)

II. Ley de ohm

La ley de Ohm se usa para determinar la relación entre tensión, corriente y resistencia en un circuito eléctrico. Para los estudiantes de electrónica, la ley de Ohm (E = IR) es tan fundamental como lo es la ecuación de la relatividad de Einstein (E = mc²) para los físicos. E = I x R Cuando se enuncia en forma explícita, significa que tensión = corriente x resistencia, o voltios = amperios x ohmios, o V = A x Ω. La ley de Ohm recibió su nombre en honor al físico alemán Georg Ohm (1789-

  1. y aborda las cantidades clave en funcionamiento en los circuitos: Cantidad Símbolo de ley de Ohm Unidad de medida (abreviatura) Rol en los circuitos En caso de que se esté preguntando: Tensión E Voltio (V) Presión que desencadena el flujo del electrón E = fuerza electromotriz (término de la antigua escuela) Corriente I Amperio (A) Caudal de electrones I = intensidad Resistencia R Ohmio (Ω) Inhibidor de flujo Ω = Letra griega omega

¿Cuál es la corriente en el circuito? I = E/R = 12 V/6 Ω = 2 A Ejemplo 2: se conocen la tensión (E) y la corriente (I). ¿Cuál es la resistencia creada por la lámpara? R = E/I = 24 V/6 A = 4 Ω Ejemplo 3: se conocen la corriente (I) y la resistencia (R). ¿Cuál es el voltaje? ¿Cuál es el voltaje en el circuito? E = I x R = (5 A) (8 Ω) = 40 V

Cuando Ohm publicó su fórmula en 1827, su descubrimiento principal fue que la cantidad de corriente eléctrica que fluye a través de un conductor es directamente proporcional al voltaje impuesto sobre él. En otras palabras, es necesario un voltio de presión para empujar un amperio de corriente a través de un ohmio de resistencia. La ley de Ohm puede usarse para validar:  Valores estáticos de los componentes del circuito  Niveles de corriente  Suministros de voltaje  Caídas de tensión Si, por ejemplo, un instrumento de prueba detecta una medición de corriente más elevada que la normal, puede significar que:  La resistencia ha disminuido.  El voltaje se ha incrementado, provocando una situación de alta tensión. Esto podría indicar un problema con el suministro o un problema en el circuito. En los circuitos de corriente continua (CC), una medida de corriente inferior a la normal puede significar:  Aumentó la resistencia del circuito. Posible causa: conexiones deficientes o flojas, corrosión o componentes dañados.  El voltaje ha disminuido. Las cargas existentes en un circuito absorben corriente eléctrica. Las cargas pueden ser cualquier tipo de componente: aparatos eléctricos pequeños, ordenadores, electrodomésticos o un motor grande. La mayoría de estos componentes (cargas) tienen una placa o pegatina informativa. Estas placas incluyen una certificación de seguridad y varios números de referencia. Los técnicos se refieren a las placas de identificación de los componentes para conocer el voltaje y los valores de corriente estándar. Durante la prueba, si los técnicos notan que los valores tradicionales no se registran en los multímetros digitales o en los medidores de pinza, pueden usar la ley de Ohm para detectar qué parte de un circuito funciona anormalmente y, a partir de eso, determinar dónde puede haber un problema. (Cabello, 1998)

hablar sobre la posibilidad de una tercera ley al respecto. Esta última es una inferencia de las dos anteriores. Se trata de un material importante para todos aquellos que trabajan aspectos relacionados con electricidad. Sin más que agregar, invitamos a nuestros lectores a repasar los párrafos a continuación. (Boylestad L. N., 2001)

Ejercicios anexados

  1. La cantidad de carga q (en c) que pasa a través de una superficie de área 2 c m (^2) varia con el tiempo como q= 4 t 3 + 5 t + 6 donde^ t^ está en segundo. a) ¿Cuál es la corriente instantánea a través de la superficie en t=1 s? La intensidad de corrientes instantáneas se define como: i = dQ dt Por lo tanto i ( t )= 12 t 2
  • 5 i ( ls )= 17 A
  1. Hallar la resistencia equivalente entre los puntos a y b de la figura PLANTEAMIENTO Y RESOLUCION R 8 : R 3 serie R 4 R 8 = R 3 + R 4 = 2 + 4 = 6 Ω R 9 : R 2 paralelo R 8 1 R 9

R 2

R 8

; R 9 =2,4 Ω

R 10 : R 2 serie R 9 R 10 = R 1 + R 9 = 6 + 2 , 4 =8,4 Ω R 11 : R 6 paralelo R 7 1 R 11

R 6

R 7

; R 9 = 4 Ω

R 1 2 : R 5 serie R 11 R 1 2 = R 5 + R 11 = 4 + 4 = 8 Ω

Req : R 10 paralelo R 12 1 Req

R 10

R 12

; Req = 4 , 097 Ω

  1. El tercer carril (portador de corriente) de una vía de metro este hecho de acero y tiene un área de sección trasversal de aproximadamente 55 cm² ¿cuál es la resistencia de 10 km de esta vía? (usa p para el hierro) Planteamiento: para calcular la resistencia vamos a usar la siguiente formula: R = ρ∙

L

A

Resolución del problema: p del hierro es de (^10) × 10 −^8 Ωm. Sustituimos en la ecuación y queda: R = ρ∙

L

A

⇒ R = 10 × 10

3

LEYES DE KIRCHHOFF

Primera ley de Kirchhoff Segunda ley de Kirchhoff Esta ley también es conocida como ley de nodos. Se basa en la ley de la conservación de la carga. Tiene un enunciado bastante sencillo. Hay que tener en cuenta que se entiende por nodo cualquier punto de un circuito eléctrico donde convergen tres o más conductores. La ley expresarlo siguiente: “ En cualquier nodo de un circuito eléctrico, ocurre que la suma de las corrientes que entrena dicho nudo es idéntica a la sumatoria de las corrientes que salen. De estos infiere, que la suma de todas las La primera ley es de gran utilidad. Sin embargo, rara vez se utiliza de manera independiente. Por eso, se usa frecuentemente una segunda ley de Kirchhoff. Esta segunda ley también recibe el nombre de la ley de las tensiones. Esto se debe a que su misión es esclarecer un aspecto relativo a la tensión en circuitos eléctricos. Se entiende por tensión eléctrica (también denominada diferencia de potencial) hace referencia la diferencia de potencial eléctrico entre dos puntos. Igualmente, hay

  1. De forma equivalente, la suma algebraica de las diferencias de potencial eléctrico en un lazo es igual a cero.
  2. Por su puesto la ley de Ohm mencionar que, para calcular la resistencia, una vez tenemos R despejada, ya se puede sustituir los valores de V y de I y operar.

Bibliografía

Boylestad, 1999: , (Boylestad, 1999), Vázquez, 2000: , (Vázquez, 2000), (Rodrigo, 1997: , (Rodrigo, 1997), (Cabello, 1998: , (Cabello, 1998), (Boylestad L. N., 2001: , (Boylestad L. N., 2001),