Calcular Para Metros De Ctos Elctr3

CONVENIO CYGA, SENA, ECOPETROL.

TITULACIÓN CONSTRUCCIÓN Y MONTAJE DE INSTALACIONES ELÉCTRICAS INDUSTRIALES, COMERCIALES Y RESIDENCIALES.

NORMA DECOMPETENCIA: 280101008 Analizar Circuitos Eléctricos De Acuerdo Con El Método Requerido

CODIGO ELEMENTO: 01 Calcular Parámetros De Circuitos Eléctricos.

INSTRUCTOR: JHON RODRÍGUEZ BALANTA

SESIÓN 4 PLAN DE MEJORAMIENTO (material de consulta)

TITULACIÓN CONSTRUCCIÓN Y MONTAJE DE INSTALACIONES ELÉCTRICAS INDUSTRIALES, COMERCIALES Y RESIDENCIALES. NORMA DECOMPETENCIA: ANALIZAR CIRCUITOS ELÉCTRICOS DE ACUERDO CON EL MÉTODO REQUERIDO PLAN DE MEJORAMIENTO (material de consulta)

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LEYES DE KIRCHHOFF Para el cálculo de magnitudes V, R e I, en circuitos complejos se emplean las leyes de Kirchhoff. (Nota= Todas estas fórmulas son fundamentales, y la base de los cálculos eléctricos y electrónicos.) La suma de todas las intensidades que llegan y salen de un nudo, debe de ser cero. (Comparando, sería: Si de una tubería sale 10 l, y se bifurca en dos de 3 l y 7 l, resulta que: 10-7-3= 0) La tensión de alimentación de una malla debe de ser igual a la suma de tensiones de cada elemento de la malla. (Es la ley de Ohm (V=I∙R), (pero aplicada) * Estas dos fórmulas, nos permiten obtener ecuaciones o sistema de ecuaciones, con incógnitas entre sí, y poder hallar valores desconocidos de intensidades, tensiones o resistencias. Es posible determinar la resistencia equivalente de una agrupación en serie y en paralelo. Pero en las redes de conductores, cuando las resistencias no forman agrupaciones sencillas, y además contienen diversos generadores, si se desea conocer la intensidad que pasa por cada conductor de la red, o la resistencia que presenta el conjunto, se ha de recurrir a las leyes o reglas de Kirchhoff; o dicho de otra manera, la aplicación de la ley de Ohm a una red, o circuito eléctrico con conductores ramificados, se facilita mediante las leyes de Kirchhoff. Antes de enunciar dichas leyes establezcamos los siguientes conceptos: Red: es un conjunto de conductores, resistencias y generadores, unidos entre si de forma arbitraria, de manera que por ellos circulan distintas intensidades. Nudo o nodo: es todo punto donde coinciden tres o más conductores, tales como A. B, C, D, En la figura (abajo). Rama: es el conjunto de conductores, resistencias y generadores que hay entre dos nudos consecutivos, tales como AB, AE, BC, etc.

Malla: es el conjunto de conductores, resistencias y generadores que forman un circuito obtenido partiendo de un nudo y volviendo a él sin recorrer dos veces el mismo conductor, tales como ABEA, ABCDEA, etc. Primera ley La suma algebraica de las intensidades de las corrientes que concurren en un nudo es nula: Esta ley es una consecuencia inmediata del hecho de que, para una corriente estacionaria, no puede haber acumulación de cargas en el nudo considerado. Para aplicar esta ley se consideran positivas las intensidades que se dirigen hacia un nudo y negativas las que parten del mismo. Segunda ley La suma algebraica de las fuerzas electromotrices que existen en una malla cualquiera es igual a la suma algebraica de las caídas de tensión en todas las resistencias que forman la malla, incluyendo las que se producen en las resistencias internas de los generadores: Esta ley es consecuencia directa de la ley de Ohm generalizada, pues al recorrer una malla, la diferencia de potencial Vab, entre el punto inicial a y el punto final b que coinciden, será nula, y por tanto

Reglas prácticas La aplicación de las leyes de Kirchhoff a una red de conductores se facilita utilizando las siguientes reglas prácticas: a) Por cada rama pasara una corriente cuyo sentido se asigna a priori. b) Es preciso fijar un sentido convencional de

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circulación a las mallas, y considerar como positivas las intensidades que circulen en el sentido elegido y como negativas las de sentido opuesto. En cuanto a las fuerzas electromotrices, se tomaran como positivas las que tienden a provocar corrientes en el sentido positivo y como negativas las otras. c) Si la red contiene n nudos, la primera ley proporciona n ecuaciones; sin embargo una de ellas deriva de las otras. Por tanto, el n° de ecuaciones independientes que se pueden plantear haciendo uso de la primera ley es siempre igual al número de nudos menos uno: (n-1). d) Si en la red existen r ramas, la solución del problema requiere encontrar las r intensidades correspondientes. En consecuencia, si es r el n° de incógnitas, y con la primera ley se pueden obtener (n-1) ecuaciones independientes, con la segunda ley no necesitamos escribir una ecuación para cada malla, sino un numero de ecuaciones igual a m = r-(n-l) = r - n +I, razón por la cual se dice que la red debe tener m mallas independientes. e) Al resolver las r ecuaciones independientes, se obtienen las intensidades correspondientes a cada rama con su signo; si este es positivo, quiere decir que coincide con el sentido asignado a priori, y si es negativo, significa que en realidad la corriente en dicha rama circula en sentido contrario. Para fijar ideas resolvamos el ejemplo de la red de la fig. 5.11, donde los valores de las fuerzas electromotrices y de las resistencias son los siguientes: £,=6V; r,=0,3Ω; R, = 11,7 Ω £2=2V; r2=0.1 Ω; R2=1,9 Ω £3; = 4V; r3 =0,20 Ω.; R, = 5,8 Ω La red tiene dos nudos. B y E, luego el n° de ecuaciones independientes que se pueden plantear haciendo uso de la primera ley es una. Sean /1, /2 e I3 las intensidades de corriente y fijemos arbitrariamente sus sentidos (ver fig.). Aplicando la primera ley al nudo B, se tiene

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Para escribir las ecuaciones de las mallas, adoptemos un sentido convencional de circulación, por ejemplo, el sentido indicado por las flechas curvas. Como el número de ramas en esta red es tres, el numero de mallas independientes será m = r — n + 1 = 2, y las ecuaciones independientes deducidas de la segunda ley son Malla (ABEF):

Malla (BCDE):

Y después de sustituir los valores conocidos, tenemos las tres ecuaciones independientes 27 2 = 12 6 , 6 = 2 6 , Resolviendo este sistema de ecuaciones se obtiene:

BIBLIOGRAFÍA: Alonso. M y Finn. E. J. "Física". AddisonWesley Iberoamericana. Wilmington, 1995. Bru Villaseca. L. "Física". Librería Internacional de Romo. Madrid, 1975. Bueche, F. J. "Física para estudiantes de Ciencias e Ingeniería". Mc Graw Hill. México. 1999. Burbano de Ercilla, S. y Burbano Garcia, E. "Física General". Librería General. Zaragoza, 1988.