UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA ESCUELA DE INGENIERIA AGROINDUSTRIAL MODULO 2

CURSO: CIRCUITOS Y MAQUINAS ELECTRICASProfesor del Curso : Ms.Sc. César L. López Aguilar

Ingeniero Mecánico Electricista CIP 67424

1. Definiciones

2. Parámetros de los Circuitos Eléctricos.

3. Otras Unidades Eléctricas

4. Práctica 02. Cálculo de Variables de los Circuitos

Eléctricos

25/09/2013 Ing. César Lopez Aguilar

25/09/2013 Ing. César Lopez Aguilar

1. DEFINICION CIRCUITO ELÉCTRICO

El circuito eléctrico es el sistema básico de la electricidad

mediante el cual aprendemos una serie de conceptos y sus

correspondientes aplicaciones.

Se define como un conjunto de elementos conductores que

forman un camino cerrado (malla) por el cual circula una

corriente eléctrica.

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Las partes que constituyen un circuito eléctrico son:

a. La fuente de tensión

b. El interruptor

c. Los conductores

d. El receptor o carga

En la fuente de tensión se

transforma energía en energía

eléctrica obteniéndose una tensión eléctrica.

El interruptor tiene la función de abrir o cerrar el circuito.

En el receptor se transforma la energía eléctrica en la forma

de energía deseada (calorífica, mecánica, etc.) por lo tanto, el

receptor es un convertidor de energía.

Los conductores permiten el transporte de la energía desde

la fuente hasta el receptor.

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2. Variables de los Circuitos Eléctricos

2.1 TENSIÓN ELÉCTRICA, POTENCIAL ELECTRICO,

DIFERENCIA DE POTENCIAL ELECTRICO, FUERZA

ELECTROMOTRIZ

La tensión se origina por separación de cargas.

Tensión es la tendencia de las cargas a

compensarse.

Símbolo de la tensión = U

UNIDAD DE LA TENSIÓN

La unidad de la tensión es el volt. Símbolo del volt = V

Múltiplo del volt: kilovolt (Kv) 1 kV = 1 000 V

Submúltiplo del volt: milivolt (mV) 1 V = 1 000 mV

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TIPOS DE TENSIÓN ELÉCTRICA

Tensión continua (DC, dc):

Tensión alterna (AC, ac):

La tensión continua mantiene su polaridad en el tiempo.

La tensión alterna cambia su polaridad en el tiempo.

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EL VOLTÍMETRO

El voltímetro mide la tensión eléctrica.

El voltímetro se conecta en paralelo a

la carga.

El voltímetro tiene una resistencia

interna muy elevada.

EL VOLTÍMETRO

1º Seleccione el tipo de tensión (AC o

DC).

2º Escoja la escala apropiada.

3º Conecte las puntas de medición.

4º Inserte el voltímetro en paralelo.

5º Tome la lectura.

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FORMAS DE OBTENER TENSIÓN

• Por fricción.

• Por luz.

• Por presión.

• Por calor.

• Por procesos químicos.

• Por electromagnetismo.

PRACTICA DOMICILIARIA 1

Explique Usted y mediante esquemas, las formas de obtener

la tensión. NOTA: El trabajo es grupal y se presentará en

PPT, en las horas de práctica después de la teoría.

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2.2 CORRIENTE ELÉCTRICA

• Es el movimiento ordenado de cargas.

• La tensión es la causa de la corriente.

• Es la velocidad con que se desplazan las cargas.

• Símbolo de la corriente = I

UNIDAD DE LA CORRIENTE

La unidad de la corriente es el ampere.

Símbolo del ampere = A

Múltiplo del ampere: kiloamperio (kA)

1 kA = 1 000 A

Submúltiplo del amperio: miliamperio (mA)

1 A = 1 000 mA

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EL AMPERÍMETRO

• El amperímetro mide corriente

eléctrica.

• El amperímetro se conecta en serie

a la carga.

• El amperímetro tiene una resistencia

interna muy pequeña.

CONEXIÓN DE UN AMPERIMETRO1º Seleccione el tipo de corriente (AC o

DC).

2º Escoja la escala apropiada o la más

elevada.

3º Conecte las puntas de medición.

4º Inserte el amperímetro en serie con la

carga.

5º Tome la lectura.

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SENTIDO DE LA CORRIENTE

a) Sentido técnico b) Sentido real

Se tomará el sentido técnico de ahora en adelante

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EFECTOS DE LA CORRIENTE

• Calorífico.

• Luminoso.

• Químico.

• Electromagnético.

• Fisiológico.

PRACTICA DOMICILIARIA 2

Explique Usted y mediante esquemas, los efectos de la

corriente eléctrica. NOTA: El trabajo es grupal y se

presentará en PPT, en las horas de práctica después de

la teoría.

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CAUSA Y EFECTO

CAUSA EFECTO

(Tensión) (Corriente)

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2.3 RESISTENCIA ELÉCTRICA

• Es la oposición que ejercen los materiales al paso de la

corriente.

• La resistencia de un conductor depende del

material, su longitud y sección.

• Símbolo de la resistencia = R

+_ - - - -

CONDUCTOR

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UNIDAD DE LA RESISTENCIA

La unidad de la resistencia es el ohm.

Símbolo del ohm = Ω

Múltiplos del ohm: kilohm (kΩ) 1 kΩ = 1 000 Ωmegaohm

(MΩ) 1 MΩ = 1 000 000 Ω

Submúltiplo del ohm: miliohm (mΩ) 1 Ω=1 000 mΩ

FÓRMULA DE LA RESISTENCIA

…..ecuación 1

Donde:

R = resistencia (Ω)

ρ = resistividad (Ω x mm2 / m)

l = longitud (m)

S = sección transversal (mm2)

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EL OHMÍMETRO

• El ohmímetro mide resistencia eléctrica.

• El ohmímetro se conecta directamente a los

bornes del resistor o carga.

• Nunca debe medirse resistencia a un

dispositivo o resistor energizado.

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CONEXIÓN DE UN OHMIMETRO

1º Seleccione la función ohmímetro.

2º Escoja la escala apropiada.

3º Conecte las puntas de medición y crúcelas.

4º Haga el ajuste a cero, si el ohmímetro es analógico.

5º Asegúrese que el resistor a medir esté sin energía.

6º Inserte el ohmímetro directamente a la carga.

7º Tome la lectura.

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RESISTENCIA Y TEMPERATURA

Donde:

RF = resistencia final (Ω).

R20ºC = resistencia a 20ºC (Ω).

α = coeficiente térmico (1/ºC) ó (1/ºK).

TF = temperatura final (ºC).

En la siguiente tabla N° 01, se muestra la resistividad y

el coeficiente térmico para diferentes materiales.25/09/2013 Ing. César Lopez Aguilar

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RESISTIVIDAD Y COEFICIENTE TERMICO DE LOS MATERIALES a 20° C

TABLA N° 01

MATERIAL RESISTIVIDAD COEF.TEMERA - COEFICIENTE DE DENSIDAD

( - mm² / m ) URA 1 / °C FUSION °C Kg./ dm3

Plata recocida 0.0146 0.0038 960 10.5

Plata martillada 0.0159 0.0038 960 10.5

Cobre electrolit. 0.01754 0.00393 1083 8.97

Cobre recocido patron 0.0195 0.00393 1083 8.97

Cobre recocido industrial 0.0207 0.00393 1083 8.97

Oro recocido 0.0233 0.0034 1063 19.3

Oro martillado 0.0236 0.0034 1063 19.3

Aluminio puro 0.0261 0.00446 660 2.7

Aluminio recocido 0.028 0.00446 660 2.7

Mobideno 0.0557 0.0033 2625 10.2

Cinc 0.057 0.0007 419 7.15

Tungsteno 0.06 0.0045 3410 19.3

Hierro fundido 0.098 0.0050 1535 7.86

Hierro puro 0.13 0.0050 1535 7.86

Hierro galvanizado 0.196 0.0050 1535 7.86

Niquel 0.11 0.0048 1455 8.9

Platino 0.12 0.0037 1769 21.45

Estaño 0.13 0.0037 232 7.29

Plomo 0.205 0.0039 327 11.34

Antimonio 0.36 0.0039 631 6.62

Mercurio 0.95 0.0007 - 39 13.6

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10 E + 12 TERA T

10 E + 9 GIGA G

10 E + 6 MEGA M

10 E + 3 KILO K

10 E - 2 centi c

10 e - 3 mili m

10 E - 6 micro u

10 E - 9 nano n

10 E - 12 pico p

10 E - 15 femto f

MULTIPLO PREFIJO SIMBOLO

Tabla N° 02.- PREFIJOS SI

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Para la tabla N° 01, cuál de los materiales tiene más resistencia. Cuales

menos resistencia

RESPUESTA…….

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3. Otras Unidades Eléctricas

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2225/09/2013 Ing. César Lopez Aguilar

PRACTICA DE CLASE. Marcar la respuesta correcta

1. Convertir 2.5 A a mA.

a) 2500 b) 25 c) 250 d) 0.0025 e) 0.025

2. Convertir 230 V a kV.

a) 2300 b) 0.23 c) 230000 d) 2.3 e) 0.0023

3. En una Instalación Eléctrica, al aumentar la sección del conductor,

entonces la Resistencia

a) Aumenta b) Disminuye c) Se mantiene d) N.A.

4. Calcular la resistencia de un conductor de cobre de 2,5 mm2 de 30 m de

longitud, a 20°C. Si el material se cambia a aluminio, que pasa con su

resistencia

5. Para el ejemplo anterior, si los materiales se usan a 40°C, que pasa con

su resistencia. Realizar un cuadro comparativo.

MATERIAL RESISTENCIA 20 C RESISTENCIA 40 C

2325/09/2013 Ing. César Lopez Aguilar

6. Para la tabla N° 01, cuál de los materiales tiene más

resistencia. Cuales menos resistencia

RESPUESTA…….

7. Cuál es el símbolo y designación de la energía Eléctrica

y la Potencia Reactiva.

8. Un grupo electrógeno, que forma emplea para obtener

tensión eléctrica.

9. Al prender un fluorescente en su domicilio, el efecto de

la corriente eléctrica, se le conoce como…..

PRACTICA DE CLASE

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4. Práctica N° 02. Cálculo de Parámetros de los Circuitos

Eléctricos

1. Convertir a kV : 220 V, 13200 V, 380 V, 460 V.

2. Convertir a V: 22.9 kV, 500 kV, 220 kV, 138 kV.

3. Convertir a A: 8kA, 6 kA,

4. Convertir a mA : 1 A, 2.5 A, 0.5 A, 0.025 A.

5. Un alambre de cobre electrolítico tiene una longitud de

100 m, 1 mm de diámetro. Calcular la resistencia del

alambre.

6. Para el mismo alambre de 100 m, calcular la resistencia

para 2, 3, 4 y 5 mm de diámetro. Graficar Resistencia VS

Area. Comentar su gráfico.

7. Para él mismo conductor 1 mm de diámetro), calcular la

resistencia para 150, 200, 250 y 300 m. Graficar

Resistencia VS longitud. Comentar su gráfico.

25/09/2013 Ing. César Lopez Aguilar

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4. Práctica 01. Cálculo de Variables de los

Circuitos Eléctricos

8. Un alambre de cobre recocido industrial tiene una longitud

de 100 m., 1 mm de diámetro. Calcular la resistencia del

alambre a 20°C, 30°C, 40°C y 50°C. Graficar Resistencia

VS temperatura. Comentar su gráfico.

El trabajo es grupal y se desarrollará y presentará en fisico,

en las horas de práctica, después de la teoría.

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