2. CORRIENTE CONTINUA (DC)

Componentes de los circuitos en Corriente Continua.

Generador de tensión
        
Resistencias

Condensador





Condensadores.

Un condensador plano esta formado por dos placas de carga paralelas operados a una distancia d con carga q+ y q-.




La capacidad de un condensador se puede calcular con la siguiente fórmula:




Asociación de condensadores.

Condensadores en serie


Condensadores en paralelo


Energía de un condensador cargado: W = 1/2 CV^2 (J) Energía potencial eléctrica.

Resistencias.


Una resistencia es la igualdad de oposición que tienen los electrones al moverse a través de un conductor. 


Asociación de resistencias.


Resistencias en serie
Resistencias en paralelo




Generadores.


Generador Ideal de Tensión: 


Es un elemento de circuito en el que la diferencia de potencial entre sus terminales es fija independientemente de la corriente que lo traviese. La corriente que atraviesa al generador sale por el punto donde la diferencia de potencial es positiva.




Generador Ideal de Corriente:


Es un elemento de circuitos en el que la corriente que lo atraviesa es fija independientemente de la diferencia de potencial entre sus terminales. La diferencia de potencial que aparece entre los terminales del generador es positiva en el terminal por el que sale la corriente que la atraviesa.

Los generadores ideales de tensión y de corriente tienen una entidad abstracta.



Generador Real de Tensión:


Este generador no puede mantener una corriente infinita bajo ningún concepto aunque se le cortocircuite.



Generador Real de Corriente:


El resultado es equivalente a que dicho generador real estuviese constituido por un generador ideal de corriente interno de valor Ig y una resistencia en paralelo Gg sobre la que se cerraria la corriente en vacio siendo esto dos elementos (generador ideal y resistencia) inseparables.


Equivalencia de Generadores. Thevenin y Norton.

Teorema de Thevenin:

Cualquier circuito que contenga generadores puede ser visto desde un par de terminales o nudos que denominaremos a y b, como un generador real de tensión.



Teorema de Norton:

Cualquier circuito que contenga generadores puede ser visto desde una par de terminales o nudos que denominaremos a y b, como un generador real de corriente.



Fuerza Electromotriz.

La fuerza electromotriz es el trabajo necesario para mover una carga a través de un circuito.

Fuerza sobre una carga:  ΣRI = ΣE + Vab

Diferencia de potencial entre dos puntos del circuito:  Vab = ΣIr - ΣE


Ejemplo:


La dirección de la fuerza electromotriz es lo que llamamos intensidad de corriente, las flechas situadas sobre los generadores, indican en que sentido es proporcionada la corriente (fuerza electromotriz).

Cuando el sentido de la fuerza electromotriz coincide con el de corriente. tendrá signo positivo, en caso contrario tendrá signo negativo.

En cada resistencia si coincide el sentido de la fuerza electromotriz con el de corriente, la caída de tensión sera positiva, en caso contrario sera negativa.

Para las diferencias de potencial aplicamos: Vab = ΣIR - ΣIVe


Van = IR1 + IR2 - (- V1 + V2) = V1 + V2 + I (R1 + R2)

Vnm = IR3 - (-V3) = V3 + IR3

Vbm = IR5 + IR4 + IR2 + IR3 - (-V1 + V2 - V3) = V1 - v2 + V3 + I (R5 + R1 + R2 + R3)

Vab = IR1 + IR2 + IR3 + IR4 - (-V1 + V2 - V3 - V4) = V1 - V2 + V3 + V4 + I (R1 + R2 + R3 + R4)



Ley de Ohm.

V = I x R
I = V / R
R = V / I


La intensidad se mide en Amperios(A)
La resistencia se mide en Ohmnios.(Ω)
La tensión se mide en Voltios.(V)


Análisis de Circuitos en Corriente Continua.


Los circuitos en c.continua solo tienen resistencias, condensadores y fuentes de tensión.

En regimen permanente los condensadores que existen en el circuito estaran totalmente cargados y la corriente que les llegara sera nula. Actúan como un circuito abierto.


Una malla es cualquier camino cerrado. El circuito mas simple estará formado por una sola malla.

Un nudo, es cualquier punto del circuito donde se unen tres o mas conductores. El camino entre dos nudos consecutivos es una rama.



Leyes de Kirchoff.


Ley de Kirchoff de las corrientes.

La suma de las corrientes que conducen en un nudo es 0.

La Ley de Kirchoff de las corrientes se puede aplicar como máximo al número de nudos que haya menos uno. n-1.

Las corrientes entrantes en los nudos son negativas y las salientes positivas.


Ley de Kirchoff de los voltajes.

La suma de las tensiones en una malla es 0.

La Ley de Kirchoff de los voltajes, se aplica al conjunto de mallas que sean independientes.

En cada malla señalaremos un sentido como positivo para recorrerla y cuando pasemos por un generador el valor de su fuerza electromotriz se tomara como positivo si esta en el mismo sentido de la corriente, en caso contrario sera negativo.


Ley de los nudos: ΣI = 0 

Ley de las tensiones: ΣV = ΣIR


Ejemplo:

Nudo A: I1 + I6 - I5 = 0                            Malla 1: V1 = I1R1 + I2R2 -I6R3

Nudo B: I3 + I2 - I1 = 0                            Malla 2: -V2 = I3R4 + I4R5 - I2R2

Nudo C: I5 + I4 - I3 = 0                            Malla 3: V3 = I4R5 - I6R3 - I5R6

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