Este

1. UNIDAD #1 1
Un elemento es el bloque constitutivo básico de un circuito. Un circuito
es simplemente una interconexión de los elementos. Así, el análisis de
circuitos corresponde al proceso de determinar las tensiones (o las
corrientes) a través de los elementos del circuito.
Hay dos tipos de elementos en los circuitos eléctricos: pasivos y activos.
Un elemento activo es capaz, de generar energía, en tanto que uno
pasivo no lo es. Los resistores son los capacitores y los inductores,
ejemplos de elementos pasivos. Entre los elementos activos comunes se
incluyen los generadores, las baterías y los amplificadores
operacionales. Nuestra meta en esta sección es familiarizarnos con
algunos elementos activos importantes.
Los más importantes son las fuentes de voltaje o de corriente que por lo
general entregan potencia al circuito conectado a ellas. Existen dos
tipos de fuentes. Las independientes y las dependientes.
Una fuente independiente ideal es un elemento activo que proporciona
una tensión o corriente específica y que es independiente por complete
de otras variables del circuito.
Una fuente dependiente ideal (o controlada) es un elemento activo en
el cual la cantidad de la fuente se controla por medio de otra tensión o
corriente.

2. UNIDAD #1 2
En la actualidad existe un número elevado de componentes activos, siendo
usual, que un sistema electrónico se diseñe a partir de uno o varios
componentes activos cuyas características lo condicionará. Esto no sucede
con los componentes pasivos. En la siguiente tabla se muestran los principales
componentes activos junto a su función más común dentro de un circuito.
Componentes activos
Componente Función más común
Amplificador Amplificación, regulación, conversión de señal,
operacional conmutación.
Biestable Control de sistemas secuenciales.
PLD Control de sistemas digitales.
Diac Control de potencia.
Diodo Rectificación de señales, regulación, multiplicador
de tensión.
Diodo Zener Regulación de tensiones.
FPGA Control de sistemas digitales.
Memoria Almacenamiento digital de datos.
Microprocesador Control de sistemas digitales.
Microcontrolador Control de sistemas digitales.
Pila Generación de energía eléctrica.
Tiristor Control de potencia.
Puerta lógica Control de sistemas combinacionales.
Transistor Amplificación, conmutación.
Triac Control de potencia.
Componentes Pasivos
Componente Función más común
Condensador Almacenamiento de energía, filtrado, adaptación
impedancia.
Inductor o Bobina Almacenar o atenuar el cambio de energía debido a su
poder de autoinducción.
Resistor o División de intensidad o tensión, limitación de intensidad.
Resistencia

3. UNIDAD #1 3
Las resistencias sólo se pueden conseguir en los siguientes valores comerciales
x1 x 10 x 100 x 1.000 (K) x 10.000 x 100.000 x 1.000.000
(10K) (100K) (M)
1Ω 10 Ω 100 Ω 1 KΩ 10 KΩ 100 KΩ 1MΩ
1,2 Ω 12 Ω 120 Ω 1K2 Ω 12 KΩ 120 KΩ 1M2 Ω
1,5 Ω 15 Ω 150 Ω 1K5 Ω 15 KΩ 150 KΩ 1M5 Ω
1,8 Ω 18 Ω 180 Ω 1K8 Ω 18 KΩ 180 KΩ 1M8 Ω
2,2 Ω 22 Ω 220 Ω 2K2 Ω 22 KΩ 220 KΩ 2M2 Ω
2,7 Ω 27 Ω 270 Ω 2K7 Ω 27 KΩ 270 KΩ 2M7 Ω
3,3 Ω 33 Ω 330 Ω 3K3 Ω 33 KΩ 330 KΩ 3M3 Ω
3,9 Ω 39 Ω 390 Ω 3K9 Ω 39 KΩ 390 KΩ 3M9 Ω
4,7 Ω 47 Ω 470 Ω 4K7 Ω 47 KΩ 470 KΩ 4M7 Ω
5,1 Ω 51 Ω 510 Ω 5K1 Ω 51 KΩ 510 KΩ 5M1 Ω
5,6 Ω 56 Ω 560 Ω 5K6 Ω 56 KΩ 560 KΩ 5M6 Ω
6,8 Ω 68 Ω 680 Ω 6K8 Ω 68 KΩ 680 KΩ 6M8 Ω
8,2 Ω 82 Ω 820 Ω 8K2 Ω 82 KΩ 820 KΩ 8M2 Ω
10M Ω
Recuerda: Si al calcular el valor de una resistencia te sale un valor que no es
comercialmente accesible, debes elegir la más próxima, por arriba o abajo del valor
deseado dependiendo de lo que busques en tu circuito. Por ejemplo, si se trata de
proteger un Led, podemos seleccionar el valor más cercano por encima del calculado
para protegerlo, en cambio si se trata de polarizar un transistor debemos seleccionar el
valor más cercano por debajo del calculado para asegurarnos que el transistor entre
en conducción.
Las resistencias comerciales pueden ser divididas en 3 grandes grupos:
Fijas
Variables
Dependientes.
Resistencias Fijas
Fijas de composición utilizan polvo de carbón como material resistivo
aglutinado con un aglomerante formando una barra, la que es
encapsulada con una resina fenólica.

4. UNIDAD #1 4
Fijas de carbón depositado utilizan polvo de carbón aglutinado
depositado sobre un cilindro cerámico, su resistencia es función del
espesor de la capa de carbón depositada y enalgunos casos según el
valor resistivo buscado, se deposita el carbón formando un espiral, por
lo que su valor resistivo es función del espesor de la capa de carbón y
del ancho de las espiras de la helicoide formada. Son protegidas por
una capa de pintura epoxídica.
Fijas de óxido metálico ciertos óxidos metálicos son depositados a alta
temperatura sobre un tubo cerámico. Son protegidas por una capa de
pintura epoxídica o por una cubierta cerámica.
Fijas de alambre un alambre de niquelina, níchrom, etc. es arrollado
sobre un cilindro cerámico. Son protegidas por un encapsulado
cerámico.
Resistencias de composición
Se fabrican para disipaciones máximas de: ¼ watt; ½ watt; 1 watt; 2 watt; 3
watt; 4 watt
Resistencias de carbón depositado

5. UNIDAD #1 5
Se fabrican para disipaciones máximas de: 1/8 watt; 1/4 watt; 1/3 watt; 1/2
watt; 1 watt; 2 watt
Resistencias de óxido metálico
Se fabrican para disipaciones máximas de: ½ watt a 7 watt
Resistencias de alambre

6. UNIDAD #1 6
Se fabrican para disipaciones máximas de: 1 watt a 25 watt
Existen comercios especializados en electrónica industrial que pueden proveer
hasta potencias de 250 watts o más.
Valores de resistencia comerciales más usuales en resistencias de carbón con
tolerancia del 5%
De 0,47 ohm a 22 Mega ohm, en pasos de:
10 – 12 – 15 – 18 – 22 – 27– 33 – 39 – 47 – 56 – 68 – 82 – 100
Resistencias variables
Se dividen en dos:
Potenciómetros
Reóstatos
Potenciómetro
Un potenciómetro, tal como se ve en la figura, es un componente de tres
terminales, entre dos de ellos se encuentra depositada una resistencia sobre un
substrato de material aislante, el tercer terminal está conectado a un patín
deslizante que hace contacto con la superficie de dicha resistencia, de esta
forma se logra tener una resistencia variable si se lo conecta adecuadamente.
El material base o substrato puede ser de resina fenólica o cerámica. El
material que conforma la resistencia puede ser:

7. UNIDAD #1 7
Polvo de carbón amalgamado con un aglutinante, (es utilizado en los
potenciómetros denominados de carbón )
Polvo de óxido metálico amalgamado con un aglutinante, (es utilizado
en los potenciómetros denominados de cermet )
De alambre de nichrom, niquelina, etc. enrollado sobre una forma
cerámica, (es utilizado en los potenciómetros denominados de
alambre)
En los potenciómetros de ajuste de la posición del cursor por rotación, el ajuste
puede lograrse por medio de un eje al cual tiene acceso el usuario, o por
medio de algún tipo de herramienta, por ejemplo destornillador.
En los potenciómetros de ajuste de la posición del cursor por deslizamiento
longitudinal, el ajuste normalmente es por medio de un eje al cual tiene
acceso directo el usuario.
Reóstato
Es un tipo constructivo concreto de potenciómetro que recibe comúnmente
este nombre en vez del de potenciómetro al tratarse de un dispositivo capaz
de soportar tensiones y corrientes muchísimo mayores, y de disipar potencias
muy grandes.
Los reóstatos son usados en Ingeniería Eléctrica en tareas tales como el
arranque de motores o cualquier tipo de tarea que requiera variación
de resistencia en condiciones de elevada tensión o corriente.
Éste va conectado en serie con el circuito y se debe tener cuidado de que su
valor (en ohmios) y su la potencia (en Watts) que puede aguantar sea el
adecuado para soportar la corriente I en amperios (ampere) que va a circular
por él.

8. UNIDAD #1 8
Resistencias Dependientes
Según su funcionamiento, las resistencias pueden ser: a). Fijas; b). Variables; c).
Dependientes. A su vez las dependientes se dividen en:
Dependientes de la luz (LDR) o Fotorresistencias. Son resistencias cuyo
valor varía según la iluminación que reciben. La resistencia disminuye
cuando aumenta la iluminación. Se fabrican con sulfuro de cadmio y se
presentan en forma cápsula transparente. Sus características principales
son:
 Resistencia en la oscuridad: Valor de la resistencia sin recibir
iluminación.
 Intensidad máxima admisible: Máxima intensidad de corriente
que puede circular por ella sin deteriorarla.
 Potencia máxima admisible: Máxima potencia que puede
disipar sin deteriorarse.
Dependientes de la temperatura (PTC o NTC) o Termistores. Son
resistencias cuyo valor depende de la temperatura. Pueden ser:
 Resistencias PTC (coeficiente positivo de temperatura). Su
resistencia, dentro de un intervalo determinado de
temperaturas, aumenta al aumentar la temperatura.
 Resistencias NTC (coeficiente negativo de temperatura). Su
resistencia disminuye rápidamente al aumentar la
temperatura.
Se fabrican con óxidos metálicos semiconductores y se presentan en
forma de resistencia cilíndrica, de disco o con envoltura metálica. Sus
características principales son:
Resistencia nominal: Resistencia a la temperatura de 25°C sin
disipación apreciable de potencia.
Temperatura máxima de funcionamiento: Máxima temperatura a
la que conserva la estabilidad de sus características en
funcionamiento continúo.
Potencia máxima: Potencia que disipa cuando se eleva la
temperatura del termistor desde 25°C hasta su temperatura
máxima de funcionamiento.
Dependientes de la tensión (VDR) o Varistores. Estos son resistencias
cuyo valor depende de la tensión aplicada. La resistencia del varistor
disminuye cuando la tensión aumenta. Se fabrican con carburo de

9. UNIDAD #1 9
silicio y se suelen presentar en forma de disco. Sus características
principales son:
 Característica tensión-intensidad: Curva que relaciona la
tensión aplicada al varistor y la intensidad de corriente que
pasa por él.
 Potencia Nominal: Máxima potencia de disipación en
funcionamiento continúo.
Los resistores son fabricados en una gran variedad de formas y tamaños.
En las más grandes, el valor del resistor se imprime directamente en el
cuerpo del mismo, pero en los más pequeños no es posible. Para poder
obtener con facilidad el valor de la resistencia / resistor se utiliza el
código de colores
Sobre estos resistores se pintan unas bandas de colores. Cada color
representa un número que se utiliza para obtener el valor final del
resistor.
Las dos primeras bandas indican las dos primeras cifras del valor del
resistor, la tercera banda indica cuantos ceros hay que aumentarle al
valor anterior para obtener el valor final del resistor. La cuarta banda nos
indica la tolerancia y si hay quinta banda, ésta nos indica su
confiabilidad.

10. UNIDAD #1 10
Ejemplo: Si un resistor tiene las siguientes bandas de colores:
- El resistor tiene un valor de 2400,000 Ohmios +/- 5 %
- El valor máximo de este resistor es: 25200,000 Ω
- El valor mínimo de este resistor es: 22800,000 Ω
-El resistor puede tener cualquier valor entre el máximo y mínimo
calculados.
Los colores de las bandas de los resistores no indican la potencia que
puede disipar, pero el tamaño que tiene la resistor da una idea de la
disipación máxima que puede tener.
Los resistores comerciales disipan 1/4 watt, 1/2 watt, 1 watt, 2 watts, etc...
A mayor tamaño del resistor, más disipación de potencia (calor).
La carga eléctrica es una propiedad intrínseca de
algunas partículas subatómicas que se manifiestan
mediante atracciones y repulsiones que determinan
las interacciones electromagnéticas
Esto constituye el principio subyacente que explica
todos los fenómenos eléctricos, además la cantidad
más básica en un círculo eléctrico es la carga
eléctrica
La corriente eléctrica no es otra cosa que la circulación de cargas o
electrones a través de un circuito eléctrico cerrado, que se mueven siempre
del polo negativo al polo positivo de la fuente de suministro de fuerza
electromotriz (FEM).

11. UNIDAD #1 11
Una corriente no cambia con el tiempo, sino que permanece constante, la
denominamos corriente directa corriente directa: es aquella que permanece
constante respecto al tiempo una forma común de corriente variable respecto
al tiempo es la corriente senoidal o corriente alterna corriente alterna: es la
que varíasenoidalmente respecto al tiempo
También llamado tensión o diferencia de potencial, el voltaje es la diferencia
que hay entre dos puntos en el potencial eléctrico, refiriéndonos a potencial
eléctrico como el trabajo que se realiza para trasladar una carga positiva de
un punto a otro.
De esta manera, el voltaje no es un valor absoluto sino una diferencia entre las
cargas eléctricas, que se mide en voltios, según el Sistema Internacional de
Unidades.

12. UNIDAD #1 12
El potencial eléctrico en un punto es el trabajo que debe
realizar una fuerza eléctrica para mover una carga
positiva q desde la referencia hasta ese punto, dividido
por unidad de carga de prueba. Dicho de otra forma, es
el trabajo que debe realizar una fuerza externa para
traer una carga unitaria q desde la referencia hasta el
punto considerado en contra de la fuerza eléctrica
En Física, el efecto de Joule-Thomson o efecto Joule-Kelvin, es el proceso en el
cual la temperatura de un sistema disminuye o aumenta al permitir que el
sistema se expanda libremente manteniendo la entalpía constante.
Fue descrito por James Prescott Joule y William Thomson, el primer Barón Kelvin,
quienes establecieron el efecto en 1852 modificando un experimento previo
de Joule en el que un gas se expandía manteniendo constante su energía
interna.

13. UNIDAD #1 13
Las leyes (o Lemas) de Kirchhoff fueron formuladas por Gustav Kirchhoff
en 1845, mientras aún era estudiante. Son muy utilizadas en ingeniería
eléctrica para obtener los valores de la corriente y el potencial en cada
punto de un circuito eléctrico. Surgen de la aplicación de la ley de
conservación de la energía.
Estas leyes nos permiten resolver los circuitos utilizando el conjunto de
ecuaciones al que ellos responden.
Ley de corriente de Kirchhoff (1ra Ley)
En todo punto de interconexión eléctrico (nodo) se cumple que la
corriente de la fuente es igual a la suma de las corrientes que salen por
la conducción. También establece que la suma algebraica de los
voltajes alrededor cualquier bucle cerrado es igual a cero.
La suma incluye fuentes independientes de tensión, fuentes dependientes
de tensión y caídas de tensión a través de resistores.
En un circuito eléctrico, es común que se generen nodos de corriente.
Un nodo es el punto del circuito donde se unen más de un terminal de
un componente eléctrico: dos o más componentes se unen anudados
entre sí (en realidad soldados entre sí).
Sumatorio de Fuentes de Tensión = Sumatorio de caídas de tensión
Ejercicios

14. UNIDAD #1 14
Se puede observar el más básico de los circuitos de CC (corriente
continua) que contiene dos nodos.
Fig.1 Circuito básico con dos nodos
Fig.2 Aplicación de la primera ley de Kirchoff
Es decir que en el nodo 1 podemos decir que
I1 = I2 + I3
y reemplazando valores: que
18 mA = 9 mA + 9 mA
y que en el nodo 2
I4 = I2 + I3

15. UNIDAD #1 15
Es obvio que las corrientes I1 e I4 son iguales porque lo que egresa de la
batería debe ser igual a lo que ingresa.
Ley de voltaje de Kirchhoff (2da Ley)
En todo circuito eléctrico se cumple que el voltaje de la fuente es igual
a la suma de sus caídas de voltaje en resistencias.
Cuando un circuito posee más de una batería y varios resistores de
carga ya no resulta tan claro como se establecen las corrientes por el
mismo. En ese caso es de aplicación la segunda ley de kirchoff, que nos
permite resolver el circuito con una gran claridad.
Establece que la suma algebraica de todas las corrientes que entran en
un nudo es igual a cero. Esta suma incluye las fuentes de corrientes
independientes, las fuentes de corriente dependientes y las corrientes a
través de los componentes.
La suma de corrientes que entran en un nudo es igual a cero

16. UNIDAD #1 16
 Fundamentos Circuitos Eléctricos, Charles K. Alexander- Mathew M.O Sadiku,
Pagina 13-14
 Física tomo 2 de: Resnick
 Circuitos en ingeniería de: Hayt- Kemerly
 http://www.fv.uan.edu.mx/mod/resource/view.php?id=1841
 http://www.autocity.com/manuales-
reparacion/index.html?nivelAcceso=3&codigo=183&cat=
 http://www.cisa.com
 http://www.equipoautomotrizjavaz.com/datos_tecnicos/resistencia_electrica2.
pdf
 http://es.wikipedia.org/wiki/Reostato
 http://www.unicrom.com/Tut_resistenciavariable.asp
 electronicacompleta.com/lecciones/leyes-de-kirchhoff/
 http://www.mastermagazine.info/termino/7158.php
 http://www.asifunciona.com/electrotecnia/ke_corriente_electrica/ke_corriente
_electrica_1.htm