INTRODUCCION

analizaremos circuitos resistivos en DC utilizando leyes como la ley de ohm, Ley de Kirchoff de Corrientes, Ley de Kirchoff de voltajes, Método de Divisor de Tensión o Voltaje o Método de Divisor de Corriente para resolver casos distintos de circuitos,Identificar y analizar los diferentes instrumentos de medida sus  distintas aplicaciones en el momento de realizar mediciones en  los circuitos eléctricos,Identificar y analizar los diferentes fenómenos que intervienen en el momento de obtener corriente alterna

 el propósito es identificar los circuitos en RC, RL.

GENERACION DE CORRIENTE ALTERNA

Características de la corriente alterna y los diferentes valores que se miden a una corriente senoidal.Cuando la posición de la espira va de 0 a 180 grados y la f.e.m. y la corriente tienen una dirección dada, se dice que es positiva, y cuando la espira va de 180 a 360 grados y por lo tanto cambia el sentido de la f.e.m. y la corriente, se dice que es negativa. Por lo tanto para representar los valores desde 0 a 180 grados de giro efectuaremos las anotaciones por encima de la "abscisa" y en las graduaciones de la "ordenada". Y para los valores de 180 a 360 grados anotaremos los valores en las graduaciones de la ordenada que están por debajo de la abscisa. La curva que se obtiene se la denomina sinusoide. Un movimiento completo de la espira de nuestro ejemplo, desde 0 hasta 360 grados se denomina ciclo. A la cantidad de ciclos que se cumplen en la unidad de tiempo, o sea en el segundo, se le da el nombre de frecuencia.Lo que hace que un generador eléctrico produzca corriente directa o alterna, es la Existencia o no de un conmutador en las terminales de un embobinado del rotor.La corriente directa es aquella que solo fluye en un sentido mientras que la alterna fluye cambiando periódicamente de sentido.

Hay distintos valores significativos que se miden en una onda senoidal:

Valor instantáneo (a (t))

 Es el que toma la ordenada en un instante, t, determinado.

Valor pico a pico (App)

 Diferencia entre su pico o máximo positivo y su pico negativo.

Valor medio (Amed)

Valor del área que forma con el eje de abscisas partido por su periodo. El valor del medio se puede interpretar como la componente de continua de la onda senoidal.

Pico o cresta:

Valor máximo del signo positivo (+), que toma la onda senoidal del espectro. Electromagnético, cada medio ciclo, a partir del punto “0”. Ese valor aumenta o disminuye a medida que. la amplitud “A” de la propia onda crece o decrece positivamente por encima del valor "0".

Valor eficaz (A):

 Su importancia se debe a que este valor es el que produce el mismo efecto calorífico que su equivalente en corriente continúa. Matemáticamente, el valor eficaz de una magnitud variable con el tiempo, se define como la raíz cuadrada de la media de los cuadrados de los valores instantáneos alcanzados durante un período.

Formas de obtener corriente alterna y los fenómenos asociados con cada una de ellas, señalando las más empleadas en la industria.

Una de las formas más comunes de obtener corriente alterna es un generador simple sin conmutador que producirá una corriente eléctrica que cambia en sentido a medida que gira la armadura como podemos observar en la figura .

Este tipo de corriente alterna es ventajista en la transmisión de potencia eléctrica, por lo que la mayoria de los generadores eléctricos son de este tipo. En su forma mas simple, un generador de corriente alterna se diferencia de uno de corriente continua en solo dos aspectos: los extremos  de la bobina de su armadura están sacados a los anillos colectores sólidos sin segmentos del arbol del generador en lugar de los conmutadores, y las bobinas de campo se excitan mediante una fuente externa de corriente continua mas que con el generador en si.Los generadores de corriente alterna de baja velocidad se fabrican con hasta 100 polos, para mejorar su eficiencia y para lograr con más facilidad la frecuencia deseada. Los alternadores accionados por turbinas de alta velocidad, sin embargo, son a menudo máquinas de dos polos. La frecuencia de la corriente que suministra un generador de corriente alterna es igual a la mitad del producto del número de polos por el número de revoluciones por segundo de la armadura.

Motores de corriente alterna

Se diseñan dos tipos básicos de motores para funcionar con corriente alterna polifásica: los motores síncronos y los motores de inducción. El motor síncrono es en esencia un alternador trifásico que funciona a la inversa.

Los imanes del campo se montan sobre un rotor y se excitan mediante corriente continua, y las bobinas de la armadura están divididas en tres partes y alimentadas con corriente alterna trifásica. La variación de las tres ondas de corriente en la armadura provoca una reacción magnética variable con los polos de los imanes del campo, y hace que el campo gire a una velocidad constante, que se determina por la frecuencia de la corriente en la línea de potencia de corriente alterna

Diferencias entre generadores de corriente alterna y directa

Como se decía antes, un generador simple sin conmutador producirá una corriente eléctrica que cambia de dirección a medida que gira la armadura. Este tipo de corriente alterna es ventajosa para la transmisión de potencia eléctrica, por lo que la mayoría de los generadores eléctricos son de este tipo. En su forma más simple, un generador de corriente alterna se diferencia de uno de corriente continua en sólo dos aspectos: los extremos de la bobina de su armadura están sacados a los anillos colectores sólidos sin segmentos del árbol del generador en lugar de los conmutadores, y las bobinas de campo se excitan mediante una fuente externa de corriente continua más que con el generador en sí. Los generadores de corriente alterna de baja velocidad se fabrican con hasta 100 polos, para mejorar su eficiencia y para lograr con más facilidad la frecuencia deseada.

Los alternadores accionados por turbinas de alta velocidad, sin embargo, son a menudo máquinas de dos polos. La frecuencia de la corriente que suministra un generador de corriente alterna es igual a la mitad del producto del número de polos y el número de revoluciones por segundo de la armadura

INSTRUMENTOS DIGITALES

se construyen empleando tecnología electrónica.

El valor de la medición se da en forma numérica.

Al igual que los instrumentos análogos, encontramos instrumentos de una gran precisión e instrumentos que son menos precisos.

Normalmente estos instrumentos son más delicados y requieren mayor cuidado que los análogos

LOS INSTRUMENTOS ANALOGOS

tienen una pequeña bobina que está situada en la parte interna del campo magnético, producido por un imán permanente. Al circular la corriente por la bobina genera otro campo magnético que reacciona con el del imán, haciéndola girar sobre su eje.

Los resortes, unidos a los extremos de la bobina, cumplen una doble función: por un lado sirven como conductores de entrada y salida a la bobina, y por otro, debido a que están dispuestos en sentidos contrarios, sirven para amortiguar las oscilaciones del conjunto móvil.

LOS PARÁMETROS O CARACTERÍSTICASQUE DETERMINAN LA CALIDAD DE UN INSTRUMENTO DE MEDIDA.

Estos instrumentos sirven únicamente para medir corriente continua. Si se quiere medir corriente alterna deben llevar incluido un rectificador, que transforme la corriente alterna en continua.

Solamente los galvanómetros se construyen para funcionar en los dos sentidos, por que el cero se encuentra en el centro de la escala, de manera que a la aguja puede desplazarse tanto hacia la derecha como hacia la izquierda, de acuerdo con el sentido de la corriente.

ANÁLOGOS DE HIERRO MOVIL

 Estos instrumentos pueden medir corriente continua y corriente alterna, ya que las dos placas o chapas se imantan en el mismo sentido, por lo cual siempre se repelen.

Son más robustos y económicos que los electromagnéticos o de bobina móvil, pero al mismo tiempo menos sensibles que estos.

Por las razones anteriores es el sistema más usado para la construcción de amperímetros y voltímetros industriales, que normalmente no necesitan ser muy precisos.

MULTIMETRO:

Estos instrumentos tienen un solo mecanismo para medir las diferentes magnitudes, en variados rangos, mediante la elección de una función particular, ya sea por medio de un selector o la colocación de unos terminales específicos para cada función y rango. En el mercado se encuentran una gran variedad de multimetros, tanto análogos como electrónicos o digitales, no solo por la precisión con que se puede medir, sino también por la cantidad de magnitudes que se pueden medir.

VOLTÍMETRO

Instrumentos que se usan para medir específicamente tensiones o voltajes, por lo cual se conectan en paralelo con la fuente o con la carga cuya tensión de alimentación se quiere medir. Al igual que en los amperímetros deben tomarse en cuenta la polaridad, solamente cuando se va a medir corriente continua.

PINZA VOLTIAMPERIMETRICA

La pinza voltiamperimetrica es una herramienta indispensable para el trabajo en refrigeración doméstica en la parte eléctrica. La parte que corresponde al amperímetro es la de mayor utilidad dado que con él se puede verificar si el motor eléctrico que está dentro de la unidad sellada está funcionando de una manera adecuada, el fabricante establece una intensidad determinada para cada unidad dependiendo de la potencia de la misma con un rango de tolerancia mínimo. Si la

intensidad no corresponde a la especificada indica que hay problemas en la unidad.

El voltímetro sirve para verificar la tensión de entrada tanto en la toma como en cada uno de

los componentes del sistema eléctrico y el óhmetro del cual también está provista sirve para medir continuidad en los componentes eléctricos.

ÓHMETRO

AMPERÍMETRO

la importancia de las leyes, principios, teoremas y métodos utilizados para el análisis de circuitos eléctricos.

Ley de Ohm: La relación del voltaje entre las terminales de un resistor y la corriente que en la terminal positiva es V=RI

Ley de Kirchoff de Corrientes: Se usa sumando algebraicamente de las corrientes que entran a un nodo siendo igual a cero.

Ley de Kirchoff de Voltaje: Se usa sumando algebraicamente los voltajes alrededor de una trayectoria cerrada es igual a cero.

Método de Divisor de Tensión o Voltaje: Es el método por el cual podemos solucionar un circuito de resistores  en serie que divide el voltaje de entrada mediante la razón del resistor a la resistencia total en serie.

Método de Divisor de Corriente: Este es un método  por el cual un circuito de resistores en paralelo divide la corriente de la fuente.

ANALISIS DE CIRCUITOS DE PRIMER ORDEN (RC, RL) EN DC

La constante de tiempo es tiempo necesario para que un capacitor (condensador) se cargue a un 63.2% de la carga total (máximo voltaje) o un inductor (bobina) esta siendo atravesada por el 63.2% de la corriente total (máxima corriente), después de que una fuente de corriente directa se halla conectado a un circuito RC o circuito RL.

La constante de  tiempo se calcula de la siguiente manera:

Para los capacitores: T=R×C

Para los inductores: T=L/R

Donde:

T: es la constante de tiempo en segundos.

R: es la resistencia en ohmios.

C: es capacitancia en faradios.

L: es la inductancia el henrio.

proceso de carga y descarga de un circuito de primer orden (RC y RL).

Para el proceso de carga aplicamos conceptos elementales de la teoría de circuitos

 Para tiempos pequeños, es más apropiado usar un osciloscopio. En un osciloscopio solo podemos visualizar procesos periódicos. La solución a este inconveniente implica en excitar el circuito RC con una señal de tensión de forma cuadrada, lo que equivale a cargar y descargar el condensador de forma alternativa y periódica. Si el periodo de la onda cuadrada es significativamente mayor que la constante de tiempo del circuito RC, podremos visualizar en la pantalla del osciloscopio procesos de carga y descarga completos alternantes.