3 Calcule la energía disipada por cada elemento.
SOLUCIÓN
1 Cálculo de la intensidad que pasa por las resistencias:Para calcular la intensidad que suministra la pila, se determina la resistencia equivalente que conforman R1, R2 y R3 (serie).Requ = R1 + R2 + R3;Requ = 2 + 3 + 4;Requ = 9ΩA continuación, se aplica la Ley de Ohm para calcular la intensidad que recorre el circuito:IG = VG / Requ ;IG = 12 / 9 ;IG = 1,33 AAl no existir nudos (bifurcaciones), la intensidad que suministra la pila (IG) es la misma que pasa por todas las resistencias (IG=IR1= IR2= IR2).1,33 = IR1 = IR2 = IR2;
2 Cálculo de la caída de tensión de las resistencias:Al conocer la intensidad que pasa por cada resistencia, se puede calcular, a partir de la Ley de Ohm, la caída de tensión de cada una de ellas (resultados redondeados):VR1 = IR1 · R1; VR1 = 1,33 · 2; VR1 = 2,67 V;VR2 = IR2 · R2; VR2 = 1,33 · 3; VR2 = 4 V;VR3 = IR3 · R3; VR3 = 1,33 · 4; VR3 = 5,33 V;Comprobación de que se verifica la 2ª Ley de Kirchhoff:VG = VR1 + VR2 + VR3;12 = 2,67 + 4 + 5,33;12 V = 12 V;
3 Cálculo de la energía disipada por cada elemento:Aplicando la Ley de Joule se puede calcular la energía disipada por la pila (EG) y por las tres resistencias (ER1 , ER2 , ER3):EG = VG · IG; EG = 12 · 1,33; EG = 15,96 JER1 = VR1 · IR1; ER1 = 2,67 · 1,33; ER1 = 3,55 JER2 = VR2 · IR2; ER2= 4 · 1,33; ER2 = 5,32 JER3 = VR3 · IR3; ER3 = 5,33 · 1.33; ER3 = 7,08 J
7. Resumen
Los circuitos eléctricos representan la interconexión de dispositivos tales como generadores, interruptores, receptores etc., destinados a realizar una función específica.
A la hora de diseñar un circuito eléctrico existen varias configuraciones básicas, como: configuración en serie, configuración en paralelo y configuración estrella y triángulo.
Los componentes de estos circuitos eléctricos están sometidos a numerosos factores y comportamientos definidos por la propia naturaleza del componente y por una serie de leyes (Ohm, Kirchhoff, etc.) que permiten el análisis y estudio de estos conexionados.
Ejercicios de repaso y autoevaluación
1. Una corriente trifásica es:
1 Una señal continua senoidal.
2 Un tipo de corriente eléctrica usada en circuitos de pequeña escala.
3 Un conjunto de tres señales alternas desfasadas.
4 Un conjunto de tres señales alternas sin desfase.
2. La magnitud XL representa...
1 ... la intensidad que circula en un conductor.
2 ... la resistencia equivalente de varias resistencias conectadas en paralelo.
3 ... la impedancia de una bobina.
4 ... la resistencia equivalente de varias resistencias conectadas en serie.
3. Complete la siguiente frase:
La caída de tensión en una resistencia es mayor cuanto más elevadas sean, tanto la intensidad que circula por ella como el valor _________ que presente.
4. Relacione los siguientes elementos:
1 Ley de Joule
2 Ley de Ohm
3 Leyes de Kirchhoff
1 Potencia disipada
2 Intensidades entrantes y salientes en nudos
3 Relación tensión, intensidad, resistencia
4 Tensiones en mallas
5. Calcule la caída de tensión, la intensidad, y la energía de cada resistencia en el circuito de la figura:
Donde: VG = 10 V; R1 = 5 Ω; R2 = 8 Ω
Notas:
1 Las resistencias están colocada en paralelo.
2 La intensidad que circula por todo el circuito no es la misma (existen 2 nudos).
3 Se pueden identificar dos mallas: la primera, formada por VG y R1, y la segunda, formada por VG y R2, por lo que la tensión de la pila (VG) es igual a la tensión de las dos resistencias.
Capítulo 4
Redes eléctricas de baja tensión
1. Introducción
La energía eléctrica se utiliza tan habitualmente que parece que forma parte del entorno de modo natural, que siempre ha existido y existirá en beneficio de la gente.
Por este motivo, rara vez se tiene conciencia de la manera en la que este tipo de energía llega a los hogares. En este capítulo vamos a tratar los circuitos, las redes eléctricas y los componentes fundamentales que hacen posible la distribución de este tipo de energía.
2. Propiedades y aplicaciones
La energía eléctrica es una forma de energía que tiene infinidad de aplicaciones: industrias, comercios, transporte, hogares, etc., caracterizándose principalmente por su controlabilidad, versatilidad y limpieza.
La energía eléctrica puede ser generada, de forma concentrada, en grandes cantidades, transmitiéndose a largas distancias a través de redes eléctricas. Antes de llegar a su destino, la electricidad es adaptada de forma fácil y eficaz dependiendo de la aplicación a la que esté destinada: iluminación, trabajo mecánico, etc.
2.1. La producción y demanda de la energía eléctrica
La electricidad se obtiene por conversión, a partir de una fuente de energía primaria, por ejemplo, a partir del calor liberado en la combustión del carbón. Posteriormente, se realiza una conversión a energía mecánica de rotación, transformándose en energía eléctrica a través de dispositivos electromecánicos denominados generadores.
La energía eléctrica, a diferencia de otras formas de energía (gas), no puede ser almacenada en grandes cantidades (los acumuladores permiten un almacenamiento eléctrico en pequeñas cantidades), por lo que es importante que el sistema de generación, transporte y distribución sea capaz, en todo instante, de ajustar la energía generada a la demandada y con los valores correspondientes de tensión y frecuencia.
Recuerde
Antes de llegar a su destino, la electricidad es adaptada de forma fácil y eficaz dependiendo de la aplicación a la que esté destinada.
2.2. Sistemas de energía eléctrica: generación y transporte
El conjunto de instalaciones (entre las que se encuentran las redes eléctricas) necesarias para la producción, el transporte y el suministro de la energía eléctrica lo constituyen enormes y avanzados sistemas industriales denominados sistemas de energía eléctrica.
Estos sistemas se pueden estructurar