UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADAS “ESPE-L” FUNDAMENTOS DE LOS CIRCUITOS ELÉCTRICOS CUESTIONARIO #1 INTEGRANTES: • CASA ROBINSON • CHICAIZA ELKIN • HERRERA SEBASTIAN DOCENTE: ING. KATYA TORRES CARRERA: ELECTROMECÁNICA FECHA: 28/11/2021 PRIMER PARCIAL 1. ¿Qué es Sistema Internacional? Para representar un circuito y sus elementos, debemos definir un sistema que consta de unidades para las cantidades que ocurran en el circuito. En la reunión general de la conferencia general de pesos y medidas de 1960, los representantes modernizaron el sistema métrico y crearon el Systeme International d’Unites, mas conocido como Unidades SI o general sistema estándar. Ademas que definen a las correspondientes magnitudes físicas fundamentales y que han sido elegidas por convención. UNIDADES BÁSICAS DEL SI CANTIDAD UNIDAD SÍMBOLO Longitud Metro π Masa Kilogramos ππ Tiempo Segundo π Corriente eléctrica Ampere π΄ Temperatura Kelvin πΎ Intensidad luminosa Candela ππ Cantidad de sustancia Mol Angulo plano Radian π Angulo solido Esteradian π π πππ 2. ¿Cuáles son las unidades derivadas del SI? UNIDADES ELÉCTRICAS DERIVADAS DEL SI CANTIDAD SÍMBOLO Intensidad de campo UNIDAD SI SÍMBOLO π» Ampere vueltas/metro π΄π‘/π π Weber ππ π΅ Tesla π Ampere-vuelta ππ‘ magnético Flujo magnético Densidad de flujo magnético Fuerza magnetomotriz πΉπ Permeabilidad π Weber/ampere- ππ/π΄π‘ ∗ π vuelta*metro Reluctancia π Ampere-vuelta/weber π΄π‘/ππ UNIDADES MAGNÉTICAS DERIVADAS DEL SI CANTIDAD SÍMBOLO UNIDAD SI SÍMBOLO Capacitancia πΆ Faradio πΉ Carga π Coulomb πΆ Conductancia πΊ Siemens π Energía π Joule π½ Frecuencia πΉ Hertz π»π§ Impedancia π Ohm πΊ Inductancia πΏ Henry π» Potencia π Watt π Reactancia π Ohm πΊ Resistencia π Ohm πΊ Voltaje π Volt π 3. ¿Qué es la notación de ingeniería? Es una expresión que permiten representar cantidades muy grandes o muy pequeñas, es similar a la notación científica, sin embargo, en notación de ingeniería un numero puede tener de uno a tres dígitos a la izquierda del punto decimal y el exponente de potencia de diez debe ser un múltiplo de tres. 4. ¿Cuáles son los parámetros de un circuito eléctrico? Los parámetros de un circuito eléctrico son: Voltaje Corriente Potencia Energía 5. Defina voltaje El voltaje es la fuerza propulsora y es lo que establece la corriente. π = π ∗ πΌ [π ππ ππ π‘πππππ ∗ πΆπππππππ‘π = ππππ‘ππ] Tambien llamado diferencia de potencial eléctrico o tención eléctrica, es el trabajo por unidad de carga eléctrica que ejerce sobre una partícula en campo eléctrico, para logar moverla entre dos puntos determinados. π = π/π [πππππππ π½ / πΆππππ πΆ = ππππ‘ππ] 6. Defina corriente eléctrica El voltaje proporciona energía a los electrones, lo que les permite moverse por un circuito. Este movimiento de electrones es la corriente, la cual produce trabajo en un circuito eléctrico. πΌ = π/π‘ [πΆππππ / π‘πππππ = πΆπππππππ‘π] Un amperio (1 A) es la cantidad de corriente que existe cuando cierto numero de electrones, cuya carga total es de un coulomb (1 C), pasa por un área de sección transversal dada en un segundo (1 s). 7. Defina Potencia eléctrica Es el trabajo realizado en la unidad de tiempo. La rapidez con la que se transforma la energía. π = π/π‘ [πΈππππíπ / ππππππ] 8. Defina Energía eléctrica La energía eléctrica es la forma de energía que resulta de la existencia de una diferencia de potencial entre dos puntos, lo que permite establecer una corriente eléctrica entre ambos cuando se los pone en contacto por medio de un conductor eléctrico. 9. ¿Con qué aparato se mide la intensidad de corriente y como se conecta? Instrumento de medición: Amperímetro, Multímetro. Para medir una corriente, el multímetro tiene que conectarse en serie y ubicarse en el paso de la corriente que se desea medir. 10. ¿Con qué aparato se mide el voltaje y como se conecta? Instrumento de medición: Voltímetro, Multímetro. La medición de voltaje se realiza en paralelo, así que sólo es necesario colocar las puntas del multímetro en los terminales del elemento a utilizar según sus polaridades. 11. ¿Cuáles son las leyes de Kirchhoff? Las leyes de Kirchhoff las cuales nos sirven para resolver circuitos y conocer el comportamiento de todos sus elementos activos y pasivos. Se trata de dos leyes: la primera ley de Kirchhoff o ley de las corrientes y la segunda ley de Kirchhoff o ley de las tensiones. Ley de las corrientes La Ley de corrientes de Kirchhoff o Ley de intensidades de Kirchhoff dice: La suma de las corrientes que entran en un área cerrada del circuito es igual a la suma de las corrientes que salen N ο₯ in = 0 n =1 La corriente que entra o salen de un nodo es igual a la sumatoria de las corrientes que salen. De acuerdo a la ley de corriente de Kirchhoff (LCK), se pueden considerar positivas o negativas las corrientes que entran a un nodo, siempre y cuando las corrientes que salen de ese nodo se tomen con el signo opuesto a las corrientes que entran al mismo nodo. La ley de voltaje de Kirchhoff La ley de voltaje de Kirchhoff o segunda ley está basada en el principio de conservación de la energía, lo cual implica que la suma algebraica de la energía producida dentro de un sistema siempre permanece constante. “La suma algebraica de las tensiones en una trayectoria cerrada (o malla) es cero.” 12. ¿Qué prefijo se usan para medir cantidades? PREFIJ O SIMBOL O POTENCI A PREFIJ O SIMBOL O POTENCI A atto a 10−18 deca da 10 femto f 10−15 hecto h 10 2 pico p 10−12 kilo k 103 nano n 10 −9 mega M 106 micro u 10 −6 giga G 109 mili m 10 −3 tera T 1012 centi c 10 −2 Peta P 1015 deci d 10 −1 Exa E 1018 13. ¿Cómo se debe conectar el voltímetro en un circuito? Un voltímetro mide la diferencia en voltaje entre dos puntos de un circuito eléctrico y por lo tanto, se debe conectar en paralelo con la porción del circuito sobre el que se quiere realizar la medida. 14. ¿Qué partículas son responsables de los fenómenos eléctricos? La energía eléctrica o electricidad es un fenómeno físico que se produce a raíz de las cargas eléctricas y de la interacción entre ellas. De esta forma, son los electrones y los protones las principales partículas subatómicas responsables de su aparición. Cuando los electrones se mueven a través de un material conductor se origina lo que se denomina corriente eléctrica. Se trata de un movimiento de cargas eléctricas que se puede comparar, por ejemplo, con el que hace el agua de un río: de la misma manera que ponemos medir el caudal de un río en un punto concreto, podemos medir la intensidad de la corriente eléctrica. 15. ¿Cuáles son los tipos de voltaje que existe? Tipos de voltaje No todas las formas de voltaje son iguales, sino que pueden llegar a variar dependiendo de sus características, lo que da lugar a la existencia de diferentes tipos de voltaje: Voltaje inducido Este es el tipo de voltaje que se induce para generar la energía eléctrica que recorrerá un determinado circuito. Si el circuito es abierto, este tipo de voltaje es capaz de mantener la tensión eléctrica a través de dos puntos; pero, si el circuito es cerrado, se producirá un flujo de corriente. Voltaje alterno El voltaje alterno, o VA, se caracteriza por ser representado en los planos cartesianos con un eje negativo, y otro positivo. Es por esta razón que se trata de una onda sinusoidal. Un detalle importante del voltaje alterno es que se trata de la forma de voltaje más común en las tomas de corriente. Voltaje de corriente directa Este tipo de voltaje es el que se encuentra con mayor frecuencia en baterías y motores, pues se puede obtener al transformar una corriente alterna en una continua. No obstante, no es necesario que presente una constante perfecta, sino que, por medio de transformadores y fusibles, puede presentar algunas crestas, que no llegan a ser lo bastantes variables como para ser considerado un voltaje alterno. Voltaje continuo El voltaje continuo o VCC (voltaje de corriente continua), es aquel en el que la corriente es pura, de manera que no presenta alteraciones. Puede localizarse, comúnmente, en microprocesadores o chips, pues estos aparatos exigen un voltaje constante para poder funcionar correctamente. Para obtener este tipo de voltaje, es necesario, en la mayoría de los casos, realizar un tratamiento mediante condensadores electrolíticos. 16. ¿Cuál es la clasificación de las fuentes de alimentación? Las fuentes de alimentación pueden clasificarse en dos principios básicos: Fuente de alimentación colineal: sus circuitos convierten la corriente alterna en continua. Fuente de alimentación conmutada: es un dispositivo electrónico que se encarga de transformar la energía eléctrica usando transistores en conmutación. Fuente Lineal: Las fuentes lineales son de diseño simple para poca potencia y regulación poco eficiente. Tienden ser más complejas en la medida que deban suministrar mayor corriente. Este tipo de fuentes, funcionan a través de un esquema de varias fases: – Transformación – Rectificación – Filtrado – Regulación – Salida. Fuentes de Alimentación Conmutadas La fuente conmutada, aunque tiene la misma potencia que una fuente lineal, es más pequeña y eficiente, pero más compleja y susceptible a mayor número de averías. Este dispositivo transforma la energía mediante transistores en conmutación. 17.Defina fuentes de voltaje y corriente ideales Fuentes de voltaje ideales Una fuente de voltaje ideal es una fuente de voltaje que suministra voltaje constante a un circuito a pesar de cualquier otra condición en el circuito, tal como fluctuaciones de corriente o qué resistencia es la carga. Esto significa que a pesar de la resistencia que una carga puede estar en un circuito, la fuente seguirá proporcionando voltaje constante. Una fuente de voltaje ideal tiene la siguiente característica que le permite actuar como una fuente de voltaje 100% eficiente: tiene cero resistencias internas. Fuentes de corrientes ideales Una fuente de corriente ideal es la que nos suministra una intensidad constante independientemente del valor de la tensión en sus bornes. Una fuente de corriente ideal es una fuente de corriente que suministra corriente constante a un circuito a pesar de cualquier otra condición presente en el circuito. Una fuente de corriente ideal proporciona esta corriente constante con un 100% de eficiencia. Por lo tanto, si una fuente de corriente ideal es una fuente de corriente 12mA, la carga recibirá la totalidad 12mA, sin que se pierda ninguna. A diferencia de una fuente de voltaje ideal que tiene cero resistencias internas, una fuente de corriente ideal tiene resistencia interna infinita; Esto le permite actuar como una fuente de corriente 100% eficiente. 18. Defina fuentes de voltaje y corriente reales Fuentes de voltaje reales Son las fuentes de tensión que tenemos en la realidad, como ya hemos dicho no existe una fuente ideal de tensión, ninguna fuente real de tensión puede producir una corriente infinita, ya que en toda fuente real tiene cierta resistencia interna. Corrientes reales Son las fuentes que existen en la realidad. Una fuente de corriente real estará constituida, por una fuente de corriente ideal con una resistencia interna conectada en paralelo. Fuente de corriente real es la que tiene una determinada Rint. En esta hay pérdida de corriente. El resto de la corriente va a la carga que es la que se aprovecha 19. ¿Qué significa cortocircuito? Un cortocircuito es una conexión entre dos terminales de un elemento de un circuito eléctrico, lo que provoca una anulación parcial o total de la resistencia en el circuito, lo que conlleva un aumento en la intensidad de la corriente que lo atraviesa. Por ejemplo Si en un circuito no ponemos entre los terminales de la pila o batería ningún elemento que tenga resistencia, habrá muy poca oposición al paso de corriente y los electrones fluirán muy fácilmente. La intensidad será elevadísima. Estamos en el caso de un cortocircuito. . Cuida bien de no hacer cortocircuitos cuando montes circuitos eléctricos, pues los receptores no funcionarán. La electricidad siempre lo va a poner camino que menos resistencia tiene. 20. ¿Qué es una sobrecarga en circuito eléctrico? Una sobrecarga es el exceso de carga eléctrica en un determinado cuerpo u objeto. Así mismo la carga eléctrica puede producir corriente eléctrica y es parte de ella. Dicho lo anterior podemos decir que una sobrecarga es la presencia excesiva de corriente eléctrica en un circuito eléctrico. Sobre carga En otras palabras, la sobrecarga es cuando tienes demasiadas cosas ejecutándose en un circuito. Más específicamente, es cuando la demanda eléctrica en el circuito es mayor de lo que está diseñado para proporcionar. 20.- ¿Qué es una sobrecarga en circuito eléctrico? La instalación eléctrica de una vivienda y los electrodomésticos están diseñados para funcionar con una tensión constante, de modo que, si se producen variaciones, pueden resultar dañados. Cuando se produce una subida o bajada de tensión puede dar lugar a una sobrecarga eléctrica o incremento de la corriente. Sin embargo, existen otras variaciones en la electricidad que también pueden producir sobrecarga eléctrica, como una tensión discontinua o una demanda excesiva de corriente. Dicho lo anterior podemos decir que una sobrecarga es la presencia excesiva de corriente eléctrica en un circuito eléctrico. En las instalaciones eléctricas domiciliarias se producen por conectar una cantidad desmedida de aparatos a la instalación; exigiéndolo por encima de la capacidad para la que fue diseñado. Este hecho puede traer muchas consecuencias peligrosas para las personas y la propiedad. 21.- ¿Qué es un circuito abierto? Un circuito es abierto si el círculo no está completo, si hay algún hueco o apertura en la trayectoria. para que la corriente circule por un circuito eléctrico, debe haber un conductor completo ininterrumpido, es decir, que salga de su fuente de energía y regrese a ella misma. 22.- ¿Qué tipos de elementos tiene un circuito eléctrico? Un circuito eléctrico consta de cinco tipos de elementos fundamentales: elementos generadores, elementos conductores, elementos receptores, elementos de maniobra y control y por último elementos de protección. Para que exista un circuito tiene que haber, por lo menos, un generador, un medio conductor y un receptor. Elementos generadores Elementos conductores Elementos receptores Elementos de maniobra y control 23.- ¿Cuáles son los elementos almacenadores de energía? Los elementos electrónicos almacenadores de energía, son aquellos, que permiten “acumular” la energía, con el fin de ser proporcionada en el instante requerido. Existen dos kinds de elementos almacenadores de energía: Los capacitores: Un capacitor o también conocido como condensador es un dispositivo capaz de almacenar energía a través de campos eléctricos Los capacitores se utilizan principalmente como filtros de corriente continua, ya que evitan cambios bruscos y ruidos en las señales debido a su funcionamiento. Partes de un capacitor Placas metálicas: Estas placas se encargan de almacenar las cargas eléctricas. Dialéctico o aislante: Sirve para evitar el contacto entre las dos placas. Carcasa de plástico: Cubre las partes internas del capacitor. Los inductores: Cuando circula una corriente por las espiras, se induce un campo magnético que atraviesa el cilindro helicoidal en su longitud, y también en el exterior del solenoide. Esto se conoce como ley de Faraday. 24.- ¿Cuál es el sentido de corriente convencional? Se denomina corriente eléctrica al flujo de cargas eléctricas, en un conductor, las cargas que se mueven son electrones. Sentidos de la corriente Sentido convencional de la corriente: Las cargas eléctricas se mueven del borne positivo al negativo de la fuente. 25.- ¿Cuál es el sentido corriente real? Sentido real o físico de la corriente: Las cargas eléctricas se mueven del borne negativo al positivo de la fuente. 26.- Indique la clasificación de la resistencia Podemos clasificar las resistencias en tres grandes grupos: Resistencias fijas: Son las que presentan un valor óhmico que no podemos modificar. Resistencias variables: Son las que presentan un valor óhmico que nosotros podemos variar modificando la posición de un contacto deslizante. Resistencias especiales: Son las que varían su valor óhmico en función de la estimulación que reciben de un factor externo (luz, temperatura...). 27.- Explique cómo se codifican las resistencias que tienen franjas de colores Los colores impresos sobre las resistencias no son ni más ni menos que su valor, es la manera que emplean los fabricantes para decirte cuantos Ohmios tiene, cada banda de color representa un parámetro, según la posición que ocupe te estará indicando que representa. Los parámetros que se definen por el código de colores son: La resistencia La tolerancia La clasificación de vatios 28.- Defina tierra y masa Tierra: La puesta a tierra es un mecanismo de seguridad que forma parte de las instalaciones eléctricas y que consiste en conducir eventuales desvíos de la corriente hacia la tierra, impidiendo que el usuario entre en contacto con la electricidad. La tierra es, en definitiva, una superficie que pueda disipar la corriente eléctrica que reciba. Masa: Conjunto de las partes metálicas de un aparato que, en condiciones normales, están aisladas de las partes activas. Las masas comprenden normalmente: Las partes metálicas accesibles de los materiales y de los equipos eléctricos, separadas de las partes activas solamente por un aislamiento funcional, las cuales son susceptibles de ser puestas en tensión a consecuencia de un fallo de las disposiciones tomadas para asegurar su aislamiento. 29.- Indique que prefijos se utilizan en la corriente eléctrica Las Unidades de Medida Eléctricas se utilizan para expresar las unidades eléctricas estándar. Estas unidades pueden ir acompañadas por prefijos cuando las unidades son demasiado pequeñas o demasiado grandes para expresarlas como unidad base. 30.- Indique los tipos de interruptores Los interruptores son un elemento básico en cualquier vivienda, oficina o negocio. Un interruptor es un dispositivo cuyo objetivo es desviar o interrumpir la conexión eléctrica ya sea tan simple como un apagado o encendido de luz como de un complicado selector de transferencias automático. Los principales tipos de interruptores que podemos encontrar son los siguientes: Interruptor básico: Su estilo se puede adaptar a cualquier tipo de vivienda, desde una casa muy clásica hasta la más minimalista. Interruptor doble o múltiple: Este tipo de interruptor es muy común en espacios grandes en los que necesitas accionar la luz de diferentes zonas desde un mismo punto. Interruptores de pie: Este tipo de interruptores están destinados, como su propio nombre indica, a ser accionados con el pie. Se suelen utilizar para lámparas de pie. Lo más habitual en el caso de utilizar este tipo de interruptores eléctricos es intentar ocultarlos en el algún lugar de fácil acceso Interruptores de mano: Estos quedan al alcance de la mano. Los interruptores de mano se suelen utilizar para encender y apagar lámparas de estudio, de mesilla de noche, etc. Aportan mucha comodidad ya que, puedes accionar el aparato que tengas conectado a este sin necesidad de moverte.
