Circuitos Resistivos

1. Circuitos Resistivos Por: Julio César Chinchilla Guarín (G12 NL06) Diego Mauricio Ramos Remolina (G12 NL21)

2. Circuitos • Los elementos de circuito se dividen en dos: elementos activos, es decir, los que generan potencia o entregan potencia al circuito en un intervalo de tiempo infinito; y los elementos pasivos, que son los que consumen potencia. • Los elementos activos en un esquema se caracterizan porque la corriente que los atraviesa entra por el polo negativo y sale por el positivo, mientras en los elementos pasivos ocurre lo contrario.

3. Leyes de Kirchhoff • Gustav Robert Kirchhoff, profesor alemán que nació en la época en que Georg Ohm efectuaba sus trabajos experimentales. • Las leyes de Kirchhoff son dos: ley de corrientes de Kirchhoff (LCK) y ley de tensiones de Kirchhoff (LVK).

4. Ley de Corrientes de Kirchhoff • La ley de corrientes de Kirchhoff dice: “la suma algebraica de las corrientes que entran a cualquier nodo es cero.” • Lo que se puede expresar de tres maneras: 1. La suma de las corrientes que entran a un nodo es igual a cero. 2. La suma de las corrientes que salen de un nodo es igual a cero. 3. La suma de corrientes que entran a un nodo es igual a la suma de corrientes que salen del mismo.

5. Ley de Tensiones de Kirchhoff • La ley de tensiones de Kirchhoff dice: “la suma algebraica de las tensiones alrededor de cualquier trayectoria cerrada es cero.” • El signo de la tensión en cada elemento de circuito va variando según por donde entre la corriente a cada elemento; suele tomarse que si es un elemento activo la tensión se toma negativa, si es un elemento pasivo la tensión es positiva.

6. Ley de Ohm • GeorgSimon Ohm, en 1827 publicó un folleto donde mostraba sus primeros intentos por medir corrientes y tensiones en un elemento de circuito y por relacionarlas de una manera matemática. • Uno de esos resultados es lo que hoy conocemos como ley de Ohm, pero hay algo interesante, Henry Cavendish, un brillante semiermitaño 46 años antes en Inglaterra había descubierto el mismo resultado.

7. Ley de Ohm • El resultado al que llegó Ohm fue: v=i*R • Donde v es la tensión entre los terminales del elemento, i la corriente que lo atraviesa y R la resistencia del material.

8. Ley de Ohm • Los elementos de circuito de un circuito resistivo son dos, fuentes de tensión o de corriente (que pueden ser dependientes o independientes, pero no es tema de este curso, por lo que no se va a tratar) y resistencias. • Las fuentes son elementos activos, mientras las resistencias son elementos pasivos.

9. Conductancia • Es preciso mencionar que la resistencia tiene un inverso que es la conductancia, normalmente denotada como G, sus unidades son los Siemens [S] o [Ωˉ¹]. R=1/G

10. Tipos de Circuitos • Circuitos resistivos hay de distintos tipos, pero en general son de dos tipos: serie y paralelo. • Dos elementos están en serie cuando están conectados por un solo nodo; mientras dos elementos están en paralelo cuando están conectados por dos nodos, es decir, por ambos terminales.

11. Tipos de Circuitos Circuito en Paralelo: Circuito en Serie:

12. Tipos de Circuitos • Para decir si un circuito es serie o paralelo o ambos, hay que observar cómo está conectado un elemento respecto al otro, por ejemplo: “la resistencia está en serie con la fuente de tensión independiente y está a la vez en paralelo con la fuente de corriente independiente”.

13. Técnicas de Análisis de Circuitos • Existen muchas técnicas de análisis de circuitos, algunos son: corrientes de malla, tensiones nodales, superposición, teorema de Thévenin y Norton. Estos son temas del curso de Circuitos Eléctricos I, pero cabe mencionar que todas esas técnicas se basan en las leyes de Kirchhoff. • Pero también hay una técnica de simplificación de circuitos, son las resistencias equivalentes.

14. Resistencias Equivalentes • En un circuito en serie, varias resistencias colocadas en serie puede ser sustituidas por una sola resistencia, su valor será la suma de las resistencias del circuito original. • En un circuito en paralelo, varias resistencias colocadas en paralelo pueden ser sustituidas por una sola resistencia, su valor será el inverso de la suma de los inversos de cada resistencia. Aunque también se puede decir que la conductancia equivalente será igual a la suma de todas las conductancias.