Friday, 22 September 2017
Circuitos resistivos

Resumen de los conceptos de circuitos.

Resistencia

La resistencia es una propiedad eléctrica de los materiales, que mide el grado de oposición masivo de un dispositivo al paso de una corriente. Se mide en ohmios, su dispositivo básico consiste una elemento de área uniforme, resistividad uniforme y de largo L. donde la resistividad es el grado de oposición microscópico del material de que está hecha la resistencia.
La fórmula para calcular la resistencia de un dispositivo básico es:
R = ρ L /A
donde:
ρ es la resistividad del material, L el largo del dispositivo y A el área transversal.
Resistencia por integración
Si el material de que está hecho el dispositivo no tiene resistividad homogénea, o su área es variable, se debe calcular su resistencia por integración. Por lo cual se debe rebanar mentalmente el dispositivo, tal que el elemento diferencial cumpla con lo estipulado en el elemento básico.
Las fórmulas a usar son:
  • dR = ρ dL/A, si se rebana en serie.
  • dR-1 = dA/(ρ L), si se rebana en paralelo.

Ley de Ohm

La ley involucra tres variables:
  • Voltaje: Diferencia de potencial
  • Corriene: Cantidad de carga que pasa por segundo en una transversal. I = dq/dt. e mide en Amperios (A)
  • Resistencia: Grado de oposición macroscópico de una resistencia.
La ley de Ohm se basa en : V = I x R

Potencia

Las baterías pueden suministrar o aportar energía eléctrica a un circuito, la energía suministrada o disipada por segundo se denomina potencia eléctrica y para baterías se calcula como voltaje por corriente Pot = (V x I). Si al aplicar el análisis de polarización de los elementos del circuito, esta dá positiva, indica que la batería está disipando, en caso contrario está suministrando.
Las resistencias solo pueden disipar energía y se puede calcular su potencia mendiante:
Pot = V x I = I2 x R = V2/R

Circuito resistivo en serie:

Un circuito resistivo en serie está formado por una fuente de energía y un conjunto de resistencias conectadas una tras otra, generando un único camino por el cual circula corriente.
La corriente en un circuito en serie es la misma para todos los elementos, se calcula como la tensión o voltaje divido entre la resistencia total (equivalente) del sistema.
La resistencia equivalente para un circuito en serie es la suma de todas las resistencias.
El voltaje de la fuente se reparte entre todos los elementos resistivos, cumpliendo con la ley de Ohm.

Circuito resistivo en paralelo

Un circuito resistivo en paralelo está formado por una batería y un conjunto de resistencia que se encuentran unidos a dos nudos o nodos en común. A estos nodos también se conecta la batería.
El voltaje de todos loe elmentos que se encuentren en paralelo es el mismo que el de la batería.
La corriente que suministra la batería se calcula como voltaje de la fuente entre la resistencia equivalente. donde esta última se calcula como:
( 1 / Ri ) = 1 / Req
La corriente total se distribuye entre los elementos cumpliendo con la ley de Ohm.

Leyes de Kirchhoff

La suma de las corrientes que entran a un nodo es igual a la suma de la corrientes que salen de él.
La suma de todas la caídas de potencial de una trayectoria cerrada ( malla) de un circuito dá cero.
Al analizar un circuito complejo se debe realizar análisis de malla, con la menor cantidad de ellas que involucre a todos los elementos del circuito. No se debe obtener ecuaciones dependientes.
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