CONCEPTOS BÁSICOS DE CÁLCULOS ELÉCTRICOS
DIFERENCIA DE POTENCIAL (d.d.p.): Es la diferencia de potencial eléctrico entre dos cuerpos. También se le llama TENSIÓN o VOLTAJE.
Su unidad es el VOLTIO (V).
RESISTENCIA ELÉCTRICA: Es la oposición que ofrece un cuerpo al paso de la corriente eléctrica. Se representa por la letra (R) y su unidad es el OHMIO (Ω).
Medidor digital de resistencia
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| LEY DE OHM | |
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Intensidad es igual a la tensión partida por la resistencia.Donde: I es la intensidad en amperios (A)V es la tensión en voltios (V)
R es la resistencia en ohmios (Ω) |
| CÁLCULO DE LA POTENCIA | |
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Las tres formulas básicas, para calcular la potencia de una resistencia.Donde: P es la potencia en vatios (W)V es la tensión en voltios (V)
I es la intensidad en amperios (A) R es la resistencia en ohmios (Ω) |
| RESISTENCIA DE UN CONDUCTOR | |
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La resistencia de un conductor es igual a la longitud partida por la secciónPor su resistividad.Donde: R es la resistencia en ohmios (Ω)
ρ es la resistividad del material (Ω×mm2/m) L es la longitud del conductor en metros (m) S es la sección del conductor en milímetros cuadrados (mm2) |
| RESISTIVIDAD DE LOS MATERIALES (ρ) | |
| Aluminio | 0.028 Ω × mm2/m |
| Cobre | 0.0172 Ω × mm2/m |
| Carbón | 35 Ω × mm2/m |
| Constantan | 0.5 Ω × mm2/m |
| Hierro | 0.1 Ω × mm2/m |
| Latón | 0.07 Ω × mm2/m |
| Manganina | 0.46 Ω × mm2/m |
| Mercurio | 0.94 Ω × mm2/m |
| Nicrom | 1.12 Ω × mm2/m |
| Plata | 0.016 Ω × mm2/m |
| Plomo | 0.21 Ω × mm2/m |
| Wolframio | 0.053 Ω × mm2/m |
| Cinc | 0.057 Ω × mm2/m |
| Niquelina | 0.44 Ω × mm2/m |
| Platino | 0.109 Ω × mm2/m |
| Estaño | 0.13 Ω × mm2/m |
| Maillechort | 0.4 Ω × mm2/m |
| Niquel | 0.123 Ω × mm2/m |
| Oro | 0.022 Ω × mm2/m |
| Cadmio | 0.1 Ω × mm2/m |
| Magnesio | 0.043 Ω × mm2/m |
| Ferroniquel | 0.086 Ω × mm2/m |
| Ambar | 5 × 1020 Ω × mm2/m |
| Azufre | 1021 Ω × mm2/m |
| Baquelita | 2 × 1011 – 2 × 1020 Ω × mm2/m |
| Cuarzo | 75 × 1022 Ω × mm2/m |
| Ebonita | 1019 – 1025 Ω × mm2/m |
| Madera | 1014 – 1017 Ω × mm2/m |
| Mica | 1017 – 1021 Ω × mm2/m |
| Vidrio | 1016 – 1020 Ω × mm2/m |
| CONDUCTANCIA DE UN CONDUCTOR | |
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Mide la facilidad que un conductor, de determinado material, ofrece al paso de la corriente. Es la inversa de la resistencia.g = 1/ ρ (conductividad es la inversa de la resistividad) |
| VARIACIÓN DE LA RESISTENCIA CON LA TEMPERATURA | |
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Siendo R0 la resistencia a 0º C y R la resistencia a tº Cα= coeficiente de temperatura del conductor ºC-1 |
| COEFICIENTES DE TEMPERATURA (ºC-1) | |
| Aluminio | 0.0039 |
| Cobre | 0.00393 |
| Carbón | 0.0005 |
| Constantan | 0.000002 |
| Hierro | 0.005 |
| Latón | 0.002 |
| Manganina | 0 |
| Mercurio | 0.00088 |
| Nicrom | 0.0003 |
| Plata | 0.0038 |
| Plomo | 0.0043 |
| Wolframio | 0.0045 |
| Niquelina | 0.0002 |
| Maillechort | 0.0036 |
| Oro | 0.00367 |
| Níquel | 0.00618 |
| LEY DE JOULE | |
| Q = I2× R × t | Determina el calor disipado en una resistencia R, por la que pasa una intensidad I al cabo de un tiempo t.Q en julios
I en amperios R en ohmios t en segundos |
| CÁLCULO DE LA RESISTENCIA EQUIVALENTE DE RESISTENCIAS EN SERIE | |
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La resistencia total, se calcula a partir de la suma de las resistencias parciales.Rt = R1 + R2 + … + Rn |
| CÁLCULO DE LA RESISTENCIA EQUIVALENTE DE RESISTENCIAS EN PARALELO | |
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El inverso de la resistencia total, se calcula a partir de la suma de las inversas de las resistencias parciales.1÷Rt = 1÷R1 + 1÷R2 + … + 1÷Rn |
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LEY DE COULOMB |
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Expresa la fuerza desarrollada entre dos cargas eléctricas: Q1 y Q2 separadas una distancia d.Donde ε es la permitividad del médio. En el vacío ε0=8.85•10-12 C2 /N•m2 (εr•ε0);εr=permitividad relativa(ver tabla)F se mide en newtons, con Q1 y Q2 en culombios y d en metros.
Las cargas pueden ser positivas o negativas: cargas del mismo signo se repelen; cargas de signos contrarios se atraen. |
| PERMITIVIDAD RELATIVA DE DIVERSOS MEDIOS | |
| Vacio | 1 |
| Azufre | 4 |
| Ebonita | 2.5 a 3.5 |
| Hielo (a -5oC) | 2.9 |
| Resina | 2.5 |
| Papel de abeto | 2.7 |
| Papel de seda | 2 |
| Papel parafinado | 3.6 |
| Papel seco | 3.5 |
| Cera | 1.85 |
| Caucho duro | 2.8 |
| Caucho vulcanizado | 2.7 a 2.95 |
| Mica | 3 a 8 |
| Vidrio fino | 7 |
| Vidrio ordinario | 7 a 9 |
| Cristal común | 4.2 |
| Cuarzo | 4.5 |
| Agua | 81 |
| Nylon | 1.6 |
| Polietileno | 2.5 |
| Baquelita | 5.8 |
| Parafina | 1.9 a 2.3 |
| Alcohol etílico (0oC) | 28.4 |
| Alcohol etílico (-120oC) | 54.6 |
| Alcohol etílico (congelado) | 2.7 |
| Benceno | 2.3 |
| Glicerina | 56 |
| Petróleo | 2 |
| Alquitrán | 1.8 |
| Cerámica | 5.5 |
| Madera | 2.5 a 8 |
| Mármol | 8 |
| Celuloide | 4 |
| Anhídrido carbónico | 1.000985 |
| Vapor de agua (4 atm) | 1.00705 |
| Aire | 1.00059 |
| CAPACIDAD DE UN CONDENSADOR | |
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Es el cociente entre la carga de sus placas (Q) y la diferencia de potencial existente entre ellas (U). QC se mide en faradios, Q en culombios y U en voltios. |
Medidor Capacitancia
| CAPACIDAD DE UN CONDENSADOR PLANO | |
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Si cada placa tiene una superficie S y la distancia entre ambas placas es d, existiendo un aislante interpuesto entre ellas, la capacidad es:ε =permitividad del medio (ε 0– ε) (ε r en tabla anterior) C se mide en faradios, S en m2 y d en m. |
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CAPACIDAD EQUIVALENTE DE VARIOS CONDENSADORES EN SERIE |
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| CAPACIDAD EQUIVALENTE DE VARIOS CONDENSADORES EN PARALELO |
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| ENERGÍA ALMACENADA EN UN CONDENSADOR | |
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Representa el trabajo necesario para establecer una carga (Q) en un condensador de capacidad (C), creándose entre sus placas una diferencia de potencial (U).W = energía |
| INTENSIDAD DE CAMPO MAGNÉTICO |
| La intensidad de campo magnético en un punto viene medida por la fuerza que se ejerce sobre la unidad de masa magnética positiva situada en ese punto. Se representa con la letra H y se mide en Amperios – vuelta por metro. |
Medidor de campo magnético
| FLUJO MAGNÉTICO |
| El flujo magnético (Φ) a través de una superficie es el número total de líneas de fuerza que la atraviesan. Φ se mide en weber. |
| INDUCCIÓN MAGNÉTICA | |
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Es la densidad de flujo, es decir, es el fjujo por unidad de superficie.Se mide en Teslas (T) cuando el flujo se expresa en webers y la sección en m2 |
| COEFICIENTE DE AUTOINDUCCIÓN DE BOBINAS CONECTADAS EN SERIE |
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LT = L1 + L2 + L3 + ··· · + Ln |
| COEFICIENTE DE AUTOINDUCCIÓN DE BOBINAS CONECTADAS EN PARALELO |
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| PERMEABILIDAD MAGNÉTICA | |
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µno es constante para un determinado material, sino que varía conla inducción (curvas de Pistoye).En el vacío: µ 0 = 4π • 107 henrios/m.
La permeabilidad relativa de un material es µr = µ/ µ0 |
| INTENSIDAD DE CORRIENTE ELÉCTRICA | |
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Es la cantidad de carga eléctrica (Q) que atraviesa la sección transversal de un conductor en la unidad de tiempo.I se mide en amperios, Q en culombios y t en segundos. |
| DENSIDAD DE CORRIENTE | |
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Es la intensidad de corriente por unidad de sección (A/m2) |
| COEFICIENTE DE AUTOINDUCCIÓN DE UNA BOBINA | |
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Para una bobina de N espiras, arrollada sobre un núcleo de permeabilidad relativa µr, sección S y longitud I, su coeficiente de autoinducción vale:L se mide en henrios, S en m2 y I en m |
TIPOS DE CORRIENTE:
Corriente continua (C.C.): Se caracteriza porque los electrones siempre se mueven
en el mismo sentido por el conductor con una intensidad constante.
Corriente alterna (C.A.): Se caracteriza porque los electrones se mueven por el
conductor en un sentido y en otro, y además, el valor de la corriente eléctrica es
variable.
Pinza Amperimetrica
SENTIDO CONVENCIONAL DE LA CORRIENTE: El sentido convencional
de la intensidad de corriente es de positivo a negativo.
SENTIDO REAL DE LA CORRIENTE: El sentido real de la intensidad de
corriente es de negativo a positivo.
Parte 1
