Curso electricidad básica

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Presentación curso de electricidad básica

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Curso electricidad básica

  1. 1. CIRCUITOS ELECTRICOS BASICOSCELEC EP TRANSELECTRIC SUPERVISION DE OPERACIÓN
  2. 2. Circuito eléctrico• Un circuito eléctrico es un conjunto de elementos conectados entre sí, formando un circuito cerrado, y que permiten la circulación de la corriente a través de ellos.• Los componentes de un circuito eléctrico son: – Generador – Conductores – Receptores – Elementos de control y maniobra – Elementos de protección.
  3. 3. Tipos de Corriente• Corriente Continua: es aquella en la que el sentido del movimiento de los electrones es siempre el mismo.• Corriente Alterna: es aquella en la que el sentido del movimiento de los electrones varia en función del tiempo. Puede ser rectangular, triangular,… pero la más habitual es la senoidal.
  4. 4. Generación Corriente alterna• Cuando movemos un conductor en el interior de un campo magnético, circula corriente a través de este conductor.
  5. 5. • Si en lugar de poner un conductor ponemos una bobina la corriente que circula es mayor.• Al girar la espira experimenta una variación de flujo magnético, produciéndose una fuerza electromotriz inducida y una corriente eléctrica. Esta corriente se verá modificada según el ángulo que forman el campo magnético y la bobina. Tomando valores positivos y negativos. (Regla de la mano izquierda).
  6. 6. Corriente Alterna (senoidal)• Frecuencia, f, es el número de veces por unidad de tiempo que se modifica el sentido de movimiento de los electrones. (Hz)• Periodo, T, es el tiempo que se tarda en realizar un ciclo. (s) T=1/f• Velocidad angular, , velocidad de giro del inducido en el alternador. =2π·f * Vamos a estudiar la CA senoidal; cuya variación viene dada por la función trigonométrica.
  7. 7. Valores instantáneos: varían en función del tiempo.Valores eficaces: aquel valor que debería tener una CC para producir la misma energía en las mismas condiciones. Es aprox. el 70% del valor máximo.
  8. 8. Elementos pasivos de un circuito eléctrico• Resistencias: su función es la oposición al paso de la corriente eléctrica.• Condensadores: dispositivo capaz de almacenar carga eléctrica en superficies relativamente pequeñas. Carga almacenada Q=C·V• Bobinas (o autoinducción): consiste en un conductor arrollado en espiral sobre en núcleo neutro, frecuentemente de material magnético.
  9. 9. Resistencias que introducen loscomponentes pasivos a un circuito
  10. 10. Pero los condensadores y las bobinas no sólointroducen una resistencia al circuito, tambiénproducen otro efecto.• Condensador: Produce un desfase en la corriente de 90º, haciendo que la intensidad se adelante respecto a la tensión.• Bobina: Produce un desfase de 90º, haciendo que la intensidad se retrase respecto a la tensión.
  11. 11. El desfase entre la tensión y la intensidad se puede deducir de larepresentación del Triángulo impedancias: Z siendo φ el ángulo de desfase XL XC R
  12. 12. Energía disipada en forma de calor (Efecto Joule)
  13. 13. LEY DE OHM Establece una relación entre la diferencia de potencial (v) y la intensidad de corriente (I)Georg Simon Ohm (1789-1854) en unafísico y matemático alemán resistencia (R)
  14. 14. LEY DE OHMEn un conductor recorridopor una corriente eléctricaLa intensidad de la corrienteeléctrica (I) que circula esdirectamente proporcional a ladiferencia de potencial (V)aplicada e inversamenteproporcional a la resistencia (R)
  15. 15. LEY DE OHMUn conductor cumple la ley deOhm si la relación entre V e I es CONSTANTE e igual a R de la relación anterior
  16. 16. LEY DE OHMLa intensidad de la corrienteeléctrica que circula por undispositivo esdirectamente proporcionala la diferencia de potencialaplicada e inversamenteproporcional a laresistencia
  17. 17. REDUCCION DE CIRCUITOS CIRCUITOS EN SERIE CARACTERISTICAS•La corriente es constante•El voltaje es la suma de los voltajes en cada una de lasresistencias•La resistencia equivalente resulta de la suma de lasresistencias Req= R1+R2
  18. 18. CIRCUITOS EN SERIE
  19. 19. CIRCUITOS EN PARALELO CARACTERISTICAS•El voltaje es constante•La corriente es la suma de las corrientes en cada unade las resistencias•El inverso de la resistencia equivalente resulta de lasuma del inverso de las resistencias 1 1 1 1 1 ... Re q R1 R2 R3 Rn
  20. 20. CIRCUITOS EN PARALELO
  21. 21. CIRCUITO MIXTO Más adelante analizaremos el circuito, para lo cual empezaremos por simplificarlo encontrando las resistencias equivalentes en cada caso
  22. 22. Triángulo de PotenciasMultiplicando el triángulo de impedanciaspor I2, obtenemos el triángulo depotencias. P: potencia activa (W) Q: potencia reactiva (VAr) S: potencia aparente (VA)
  23. 23. Potencia activaPotencia reactivaPotencia aparente
  24. 24. • El factor de potencia, debe ser lo mas próximo a 1. Si se desvía mucho de este valor, la compañía suministradora de energía nos penalizará.• En la industria, con un gran número de motores y por tanto de bobinas, la inductancia es elevada por eso para compensar disponen de condensadores con la única misión de acercar el factor de potencia a la unidad.
  25. 25. Cargas Inductivas
  26. 26. Cargas Capacitivas
  27. 27. Diagramas Fasoriales
  28. 28. Bajo Factor de Potencia
  29. 29. Bajo Factor de Potencia
  30. 30. Corrección del Factor de Potencia
  31. 31. Corrección del Factor de Potencia
  32. 32. Corrección del Factor de Potencia
  33. 33. Corrección del Factor de Potencia
  34. 34. Corrección del Factor de Potencia
  35. 35. Corrección del Factor de Potencia
  36. 36. Corrección del Factor de Potencia
  37. 37. Corrección del Factor de Potencia
  38. 38. EJERCICIOS RESUELTOS
  39. 39. Req2 Req1 Req3Para este ejercicio vamos a referenciar los diferentes subgrupos de resistencias que formanun tipo especifico de circuito (serie o paralelo).Req1 recuadro de color rojoReq2 circulo de color azulReq3 recuadro de color verde
  40. 40. 5 OHMS 4 OHMS1 1 1R R1 R21 1 1 9 12.222 OHMS ohmsR 4 5 20 20R 2.222ohms 9
  41. 41. R R1 R 2 R 3R 2.5 3 0.5 R 6ohms
  42. 42. R R1 R2 R 2 2.222R 4.222 ohms
  43. 43. 1 1 1 1R R1 R2 R31 1 1 1R 4.222 4 6 1 1 R 0.6536 R 1.530 ohms
  44. 44. 1 1 1R R1 R21 1 1R 1.5 6 1 7.5 R 9R 1.2ohms
  45. 45. R R1 R2 R3R 2 1.530 1.2R 4.73ohms
  46. 46. V 12VI R 4.73I 2.54 A
  47. 47. 1 2 3Como la corriente es constante, hallaremos las diferencias depotencial en cada una de las resistencias 1 2 3 V1 IR V2 IR V3 IR V1 2.54 A * 2 V2 2.54 A *1.53 V3 2.54 A *1.20 V1 5.08V V2 3.88V V3 3.04V La suma de V1+ V2 + V3 es igual al voltaje total
  48. 48. a 3.04V 3 1 5.08V b c 2 3.88VComo el voltaje es constante en la resistencias 2, por estar enparalelo, por lo que hacemos el calculo de la corriente a b c 3.88V 3.88V 3.88VIa 0.92 A Ib 0.97 A Ic 0.65 A 4.222 4 6 La suma de Ia+ Ib + Ic es igual a la corriente total en esta parte del circuito
  49. 49. Ahora analizamos en detalle la resistencia 2aLa resistencia 2a es equivalente a dos resistencias en serie enlas que la corriente de 0.92 A es constante a V1 IR V2 IR V1 0.92 A * 2 V2 0.92 A * 2.222 V1 1.84V 1 V2 2.04V 2 La suma de V1+ V2 es igual al voltaje total en esta sección del circuito
  50. 50. 1 2Ahora analizamos en detalle la resistencia 2a2a2 2.04V 2.04V I 0.41A Ia 0.51A 5 4 La suma de las dos corrientes calculadas es igual a la corriente total en esta parte del circuito
  51. 51. TABLA DE DATOS R1 R2 R3 R4 R5 R6 REQ3R 2Ω 2Ω 4Ω 6Ω 5Ω 4Ω 1.2ΩV 5.08V 1.84V 3.88V 3.88V 2.04V 2.04V 3.04VI 2.54A 0.92A 0.97A 0.65A 0.41A 0.51A 2.54A
  52. 52. R7 Req3 Ahora analizamos la resistencia equivalente 3 R7 Req3 3.04V 3.04V Ia 2.03 A Ib 0.51A 1.5 6La suma de las dos corrientes calculadas es igual a la corriente total en esta parte del circuito
  53. 53. R8 R9 R7 Req3 R10De la división de Req3, queda una resistencia equivalente que representa un circuito en serie R8 R9 R10 V8 IR V9 IR V10 IR V8 0.51A * 2.5 V9 0.51A * 3 V10 0.51A * 0.5 V8 1.27V V9 1.53V V10 0.25V La suma de V1+ V2 + V3 es igual al voltaje total en esta sección del circuito
  54. 54. TABLA DE DATOS FINALES R1 R2 R3 R4 R5 R6 R7 R8 R9 R10R 2Ω 2Ω 4Ω 6Ω 5Ω 4Ω 1.5Ω 2.5Ω 3.0Ω 0.5ΩV 5.08V 1.84V 3.88V 3.88V 2.04V 2.04V 3.04V 1.27V 1.53V 0.25VI 2.54A 0.92A 0.97A 0.65A 0.41A 0.51A 2.03A 0.51 0.51 0.51
  55. 55. Ejercicio Triángulo de Potencias Trazar el triángulo de potencias de un circuito cuya impedancia es Z= 3 + j4 Ω y al que se le aplica un fasor de tensión V= 100˪30º voltios El fasor Intensidad de corriente que resulta es I=V/Z =(100˪30º )/(5 ˪53.1º) I=20 ˪ -23.1º A
  56. 56. Ejercicio Triángulo de Potencias Trazar el triángulo de potencias de un circuito cuya impedancia es Z= 3 + j4 Ω y al que se le aplica un fasor de tensión V= 100˪30º voltios El fasor Intensidad de corriente que resulta es I=V/Z =(100˪30º )/(5 ˪53.1º) I=20 ˪ -23.1º A
  57. 57. Ejercicio Triángulo de Potencias Trazar el triángulo de potencias de un circuito cuya impedancia es Z= 3 + j4 Ω y al que se le aplica un fasor de tensión V= 100˪30º voltios El fasor Intensidad de corriente que resulta es I=V/Z =(100˪30º )/(5 ˪53.1º) I=20 ˪ -23.1º A
  58. 58. Compendio de Fórmulas Eléctricas
  59. 59. Compendio de Fórmulas Eléctricas
  60. 60. Compendio de Fórmulas Eléctricas
  61. 61. Compendio de Fórmulas Eléctricas
  62. 62. Bibliografia• Edminister Joseph, SERIE SCHAUM CIRCUITOS ELECTRICOS• Montero José, ELECTRICIDAD INDUSTRIAL

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