1.1 Resistencia Y Carga Electrica 5w2m6z

CIRCUITOS ELÉCTRICOS SESIONES 1 y 2: Elementos y variables de un circuito • Resistencia eléctrica • Carga eléctrica.

Ing. Ramón Pérez, M.Sc

CIRCUITO ELÉCTRICO

Circuito eléctrico simple

Representación de un circuito eléctrico

En ingeniería eléctrica, a menudo interesa comunicar o transferir energía de un punto a otro. Hacerlo requiere una interconexión de dispositivos eléctricos. A tal interconexión se le conoce como circuito eléctrico, y a cada componente del circuito como elemento.

Un circuito eléctrico es una interconexión de elementos eléctricos.

SISTEMA DE UNIDADES Los ingenieros eléctricos trabajan con cantidades mensurables. Esta medición, sin embargo, debe ser comunicada en un lenguaje estándar que prácticamente todos los profesionales puedan entender, sin importar el país donde se realice la medición. Tal lenguaje internacional de medición es el Sistema Internacional de Unidades (SI), adoptado por la Conferencia General de Pesos y Medidas en 1960. En este sistema hay seis unidades principales de las que pueden derivarse las unidades de todas las demás cantidades físicas.

SISTEMA DE UNIDADES El SI utiliza prefijos basados en las potencias de 10 para relacionar unidades mayores y menores con la unidad básica 600.000 m 600 km

0.5 A 500 mA Unidades derivadas del SI

CARGA ELÉCTRICA El concepto de carga eléctrica es el principio fundamental para explicar todos los fenómenos eléctricos. Asimismo, la cantidad básica en un circuito eléctrico es la carga eléctrica. En el sistema SI, la unidad fundamental de carga es el coulomb (C). Se define en términos de la corriente, contando la carga total que pasa a través de una sección transversal arbitraria de un alambre durante un intervalo de un segundo; un culombio se mide cada segundo para un alambre que transporta una corriente de 1 amperio. En este sistema de unidades, un solo electrón tiene una carga de -1,602 × 10-19 C y un solo protón tiene una carga de + 1,602 × 10-19 C.

La carga de un electrón y la de un protón son iguales en magnitud. La carga eléctrica, una propiedad eléctrica de la materia que existe en virtud de exceso o deficiencia de electrones, es simbolizada mediante Q

CARGA ELÉCTRICA Una característica peculiar de la carga eléctrica o electricidad es el hecho de que es móvil; esto es, puede ser transferida de un lugar a otro, donde puede ser convertida en otra forma de energía.

Cuando un alambre conductor (integrado por varios átomos) se conecta a una batería (una fuente de fuerza electromotriz), las cargas son obligadas a moverse; las cargas positivas se mueven en una dirección, mientras que las cargas negativas se mueven en la dirección opuesta. Este movimiento de cargas crea corriente eléctrica. Por convención se considera al flujo de corriente como el movimiento de cargas positivas. Esto es, opuesto al flujo de cargas negativas. Esta convención la introdujo Benjamín Franklin (1706-1790)

RESISTENCIA ELÉCTRICA Cuando en un material existe corriente, los electrones libres se mueven en éste y de vez en cuando chocan con átomos. Estas colisiones provocan que los electrones pierdan algo de su energía, con lo cual se restringe su movimiento. Entre más colisiones haya, más se restringe el flujo de electrones. Esta restricción varía y está determinada por el tipo de material. La propiedad de un material de restringir u oponerse al flujo de electrones se llama resistencia, R. La resistencia es la oposición a la corriente. La resistencia se expresa en ohms, simbolizada mediante la letra griega omega (Ω).

Símbolo de la resistencia

RESISTENCIA ELÉCTRICA VALOR DE UNA RESISTENCIA Los resistores fijos con tolerancias de valor del 5 o el 10% se codifican mediante cuatro bandas de color para indicar el valor de resistencia y la tolerancia.

RESISTENCIA ELÉCTRICA CÓDIGO DE COLORES – CUATRO BANDAS El código de colores se lee como sigue: 1. Inicie con la banda más cercana a un extremo del resistor. La primera banda es el primer dígito del valor de resistencia. Si no está claro cuál es el extremo más cercano a una banda, inicie por el extremo que no comience con una banda de color oro o plata. 2. La segunda banda es el segundo dígito del valor de resistencia. 3. La tercer banda es el número de ceros que van después del segundo dígito, o el multiplicador. 4. La cuarta banda indica la tolerancia en porcentaje y, por lo general, es de color oro o plata.

RESISTENCIA ELÉCTRICA CÓDIGO DE COLORES – CINCO BANDAS Ciertos resistores de precisión con tolerancias del 2%, 1% o menos se codifican, en general, mediante cinco bandas de colores, tal como indica la figura. Se inicia con la banda más cercana a un extremo. La primera banda es el primer dígito del valor de resistencia. La segunda es el segundo dígito. La tercera el tercer dígito. La cuarta es el multiplicador (número de ceros después del tercer dígito). La quinta banda indica la tolerancia en porcentaje.

RESISTENCIA ELÉCTRICA CÓDIGO DE COLORES – SEIS BANDAS Banda de confiabilidad en resistores En algunos resistores codificados con bandas de colores, una banda extra indica la confiabilidad de los resistores en un porcentaje de fallas por cada 1000 horas (1000 h) de uso.

Coeficiente de Temperatura Otro significado de una sexta banda de colores puede estar asociada a la variación de la propiedad física de un material y el cambio de temperatura.

RESISTENCIA ELÉCTRICA CÓDIGO DE ROTULADO DE RESISTENCIAS No todos los tipos de resistores se codifican con bandas de color. Muchos, incluidos los de montaje superficial, utilizan marcado tipográfico para indicar su valor de resistencia y su tolerancia. Estos códigos de rotulado se componen de puros números (numéricos) o de una combinación de números y letras (alfanuméricos). En algunos casos, cuando el cuerpo del resistor es lo suficientemente grande, el valor de resistencia completo y la tolerancia se imprimen en él en forma estándar.

RESISTENCIA ELÉCTRICA CÓDIGO DE ROTULADO DE RESISTENCIAS Rotulación numérica Este tipo de marcado utiliza tres dígitos para indicar el valor de resistencia. Los primeros dos dígitos proporcionan los primeros dos dígitos del valor de resistencia, y el tercer dígito corresponde al multiplicador o cantidad de ceros que van después de los primeros dos dígitos. Este código está limitado a valores de 10 Ω o más grandes.

RESISTENCIA ELÉCTRICA CÓDIGO DE ROTULADO DE RESISTENCIAS Rotulación alfanumérica Otro tipo común de marcado es un rótulo de tres o cuatro caracteres que utiliza tanto dígitos como letras. Este tipo de rótulo se compone, en general, de sólo tres dígitos o de dos o tres dígitos y una de las letras R, K o M. La letra se utiliza para indicar el multiplicador, y su posición señala el lugar del punto decimal. La letra R significa un multiplicador de 1 (nada de ceros después de los dígitos), la K indica un multiplicador de 1000 (tres ceros después de los dígitos), y la M indica un multiplicador de 1,000,000 (seis ceros después de los dígitos). En este formato, los valores que van desde 100 hasta 999 se componen de tres dígitos y ninguna letra para representar los tres dígitos presentes en el valor de resistencia.

RESISTENCIAS ELÉCTRICAS VARIABLES Potenciómetros y Reóstatos

Potenciómetros típicos

RESISTENCIA ELÉCTRICA Tarea 1: Obtenga el valor de resistencia del elemento mostrado en la figura.