Fundamentos y Conceptos Básicos de Circuitos Eléctricos

Apuntes sobre los fundamentos y conceptos básicos de circuitos eléctricos, incluyendo dispositivos, variables eléctricas, leyes de Kirchhoff y asociaciones en serie y paralelo.

Circuitos y Máquinas Eléctricas · Universidad de Sevilla · Grado en Ingeniería de la Salud · 2.º curso

33 páginas · 7 temas · 35 flashcards · 35 preguntas tipo test

Índice

  1. 1. Introducción a Dispositivos, Circuitos y Elementos de Circuito · p. 4-6
  2. 2. Variables Eléctricas: Símbolos, Unidades y Relaciones · p. 8-10
  3. 3. Señales de Referencia y Criterio Pasivo · p. 12-15
  4. 4. Concepto de Tierra · p. 16
  5. 5. Conceptos de Nudo, Rama y Malla · p. 18-25
  6. 6. Relaciones Topológicas: Leyes de Kirchhoff · p. 27-29
  7. 7. Asociación Paralelo y Serie · p. 31-32

1. Introducción a Dispositivos, Circuitos y Elementos de Circuito

Flashcards

¿Qué es un dispositivo en un circuito eléctrico?
Una entidad física con terminales que responde a excitaciones electromagnéticas.
¿Cuál es la función de un circuito eléctrico?
Interconectar dispositivos para realizar una función específica.
¿Qué son los elementos de circuito?
Modelos de dispositivos que representan su comportamiento eléctrico.
¿Qué establece el convenio pasivo?
La corriente entra por el terminal que se considera positivo para la tensión.

Preguntas tipo test

  1. ¿Qué es un dispositivo en el contexto de los circuitos eléctricos?
    • a) Un componente ideal sin puntos de acceso.
    • b) Una entidad física con terminales que responde a excitaciones electromagnéticas.
    • c) Un modelo matemático abstracto de un circuito.
    • d) Un cable conductor sin propiedades específicas.

    Respuesta: b) Una entidad física con terminales que responde a excitaciones electromagnéticas.. Un dispositivo es una entidad física con puntos de acceso (terminales) que responde a estímulos electromagnéticos.

  2. ¿Cuál es la función principal de un circuito eléctrico?
    • a) Almacenar energía electromagnética indefinidamente.
    • b) Interconectar dispositivos para realizar una función específica.
    • c) Generar ruido eléctrico constante.
    • d) Aislar componentes electrónicos del entorno.

    Respuesta: b) Interconectar dispositivos para realizar una función específica.. Un circuito interconecta dispositivos para realizar una función específica, como transformar señales eléctricas en sonido.

  3. ¿Qué representan los 'elementos de circuito'?
    • a) Representaciones físicas exactas de los dispositivos.
    • b) Modelos de dispositivos que representan su comportamiento eléctrico.
    • c) Diagramas artísticos de los componentes del circuito.
    • d) Listas de materiales necesarios para construir un circuito.

    Respuesta: b) Modelos de dispositivos que representan su comportamiento eléctrico.. Los elementos de circuito son modelos que representan el comportamiento eléctrico de los dispositivos.

2. Variables Eléctricas: Símbolos, Unidades y Relaciones

Flashcards

¿Cuál es la unidad de medida de la carga eléctrica?
Culombio (C)
¿Qué mide la intensidad eléctrica?
Cantidad de carga por unidad de tiempo que atraviesa una superficie
¿Cuál es la fórmula de la potencia eléctrica en términos de tensión e intensidad?
p = v * i
¿Qué significa que un dispositivo tenga una potencia negativa según el convenio pasivo?
El dispositivo está suministrando energía

Preguntas tipo test

  1. ¿Cuál es la unidad de medida de la intensidad eléctrica?
    • a) Voltio
    • b) Amperio
    • c) Ohmio
    • d) Watio

    Respuesta: b) Amperio. La intensidad eléctrica se mide en Amperios (A), que representa la cantidad de carga por unidad de tiempo que fluye a través de un conductor.

  2. ¿Qué variable representa la energía necesaria para mover una carga de un punto a otro en un circuito?
    • a) Intensidad
    • b) Potencia
    • c) Tensión
    • d) Carga

    Respuesta: c) Tensión. La tensión representa la diferencia de potencial eléctrico entre dos puntos, indicando la energía necesaria para mover una carga entre esos puntos.

  3. ¿Cuál de las siguientes opciones define correctamente la potencia eléctrica?
    • a) La cantidad de carga por unidad de tiempo
    • b) La energía por unidad de carga
    • c) La energía consumida o generada por unidad de tiempo
    • d) La resistencia al flujo de corriente

    Respuesta: c) La energía consumida o generada por unidad de tiempo. La potencia eléctrica se define como la cantidad de energía consumida o generada por unidad de tiempo, medida en vatios (W).

3. Señales de Referencia y Criterio Pasivo

Flashcards

¿Qué es el convenio pasivo?
Es una convención donde la intensidad entra por el terminal '+' para la tensión.
Si i > 0, ¿qué indica sobre la carga positiva?
Fluye en el sentido indicado por la flecha.
Si v < 0, ¿qué indica sobre la tensión?
El punto '+' está a menor tensión que el punto '-'.
¿Cuándo un dispositivo absorbe potencia?
Cuando p = iv > 0, considerándose un elemento pasivo.

Preguntas tipo test

  1. ¿Qué se adopta para caracterizar un elemento en un circuito?
    • a) El convenio activo
    • b) El convenio pasivo
    • c) La ley de Ohm
    • d) La ley de Kirchhoff

    Respuesta: b) El convenio pasivo. Para caracterizar un elemento en un circuito, se adopta el convenio pasivo, donde la intensidad entra por el terminal que se considera positivo para la tensión.

  2. Según el convenio pasivo, ¿qué implica la dirección de la flecha de la intensidad?
    • a) Fija automáticamente el terminal '-'
    • b) Indica la dirección real del flujo de electrones
    • c) Fija automáticamente el terminal '+'
    • d) No tiene relación con la polaridad de la tensión

    Respuesta: c) Fija automáticamente el terminal '+'. Según el convenio pasivo, si se dibuja la flecha de la intensidad, automáticamente queda fijado el terminal '+' para la tensión en ese elemento.

  3. Si la intensidad tiene un valor negativo (i < 0) en un circuito, ¿qué indica esto?
    • a) La carga positiva fluye en el sentido indicado por la flecha
    • b) El circuito está en cortocircuito
    • c) La carga positiva fluye en sentido contrario al indicado por la flecha
    • d) No hay flujo de corriente

    Respuesta: c) La carga positiva fluye en sentido contrario al indicado por la flecha. Un valor negativo de la intensidad (i < 0) indica que la carga positiva fluye en sentido contrario al indicado por la flecha.

4. Concepto de Tierra

Flashcards

¿Qué es el concepto de tierra en un circuito eléctrico?
Es un nivel de referencia para la tensión, cuyo valor es 0 Voltios.
¿Por qué es útil usar un nivel de referencia como la tierra?
Permite referir la tensión en cualquier punto del circuito respecto a este nivel.
¿Cuál es el valor de la tensión en el punto de tierra?
0 Voltios por definición.
¿Qué representa el símbolo de tierra en un esquema de circuito?
El punto de referencia de 0 Voltios.

Preguntas tipo test

  1. ¿Qué valor de tensión tiene la tierra por definición?
    • a) Depende del circuito
    • b) 1 Voltio
    • c) 0 Voltios
    • d) 10 Voltios

    Respuesta: c) 0 Voltios. Por definición, la tierra se establece como el nivel de referencia para la tensión, y su valor es de 0 Voltios.

  2. ¿Qué representa el concepto de tierra en un circuito eléctrico?
    • a) Un punto de máxima tensión
    • b) Un nivel de referencia para la tensión
    • c) Un punto donde no fluye corriente
    • d) Una conexión a la tierra física

    Respuesta: b) Un nivel de referencia para la tensión. El concepto de tierra en un circuito eléctrico representa un nivel de referencia para la tensión, permitiendo medir la tensión en cualquier punto del circuito respecto a este nivel.

  3. ¿Cuál es la utilidad principal de usar un nivel de referencia como la tierra en un circuito?
    • a) Simplificar el diseño del circuito
    • b) Facilitar la medición de tensiones en diferentes puntos
    • c) Reducir el consumo de energía
    • d) Aumentar la seguridad del circuito

    Respuesta: b) Facilitar la medición de tensiones en diferentes puntos. El uso de un nivel de referencia como la tierra facilita la medición de tensiones en diferentes puntos del circuito, ya que todas las tensiones se miden en relación a este punto común.

5. Conceptos de Nudo, Rama y Malla

Flashcards

¿Qué es un nudo en un circuito eléctrico?
Intersección de dos o más terminales de elementos.
¿Qué es una rama en un circuito eléctrico?
Cualquier camino entre dos nudos sin pasar por otros nudos.
¿Qué es una malla en un circuito eléctrico?
Cualquier camino cerrado entre nudos, que solo toca una vez a los nudos por los que pasa, y que no contiene en su interior ninguna rama.
¿Cómo se denotan las intensidades de rama?
iNUM_RAMA

Preguntas tipo test

  1. ¿Qué es un nudo en un circuito eléctrico?
    • a) Un componente que almacena energía.
    • b) La intersección de dos o más terminales de elementos.
    • c) Un camino cerrado que contiene ramas.
    • d) Un dispositivo de un solo terminal.

    Respuesta: b) La intersección de dos o más terminales de elementos.. Un nudo se define como el punto donde dos o más componentes de un circuito se conectan, es decir, la intersección de dos o más terminales de elementos.

  2. ¿Cuál de las siguientes opciones define mejor una rama en un circuito?
    • a) Un camino cerrado que no contiene nudos.
    • b) Cualquier camino entre dos nudos sin pasar por otros nudos.
    • c) Un punto de referencia con tensión cero.
    • d) Un componente que siempre consume energía.

    Respuesta: b) Cualquier camino entre dos nudos sin pasar por otros nudos.. Una rama es cualquier camino directo entre dos nudos en un circuito, sin incluir otros nudos intermedios.

  3. ¿Qué es una malla en un circuito eléctrico?
    • a) Un camino abierto entre dos nudos.
    • b) Un camino cerrado que toca más de una vez los nudos por los que pasa.
    • c) Un camino cerrado entre nudos que solo toca una vez a los nudos por los que pasa, y que no contiene en su interior ninguna rama.
    • d) Un componente que suministra energía al circuito.

    Respuesta: c) Un camino cerrado entre nudos que solo toca una vez a los nudos por los que pasa, y que no contiene en su interior ninguna rama.. Una malla es un lazo cerrado en un circuito que no contiene otros lazos en su interior.

6. Relaciones Topológicas: Leyes de Kirchhoff

Flashcards

¿Qué establece la Ley de Kirchhoff de las intensidades (KCL)?
La suma algebraica de las corrientes que entran en un nudo es nula.
¿Qué establece la Ley de Kirchhoff de las tensiones (KVL)?
La suma algebraica de las tensiones en una malla es nula.
¿En qué ley de conservación se basa la KCL?
Conservación de la carga.
¿En qué ley de conservación se basa la KVL?
Conservación de la energía.

Preguntas tipo test

  1. ¿Qué ley de Kirchhoff se basa en la conservación de la carga?
    • a) Ley de tensiones de Kirchhoff (KVL)
    • b) Ley de Ohm
    • c) Ley de las intensidades de Kirchhoff (KCL)
    • d) Ley de Faraday

    Respuesta: c) Ley de las intensidades de Kirchhoff (KCL). La Ley de las intensidades de Kirchhoff (KCL) se basa en la conservación de la carga, estableciendo que la suma algebraica de las corrientes que entran en un nudo es nula.

  2. ¿Qué establece la Ley de tensiones de Kirchhoff (KVL)?
    • a) La suma algebraica de las corrientes en un nudo es nula.
    • b) La suma algebraica de las tensiones en una malla es nula.
    • c) La corriente que entra a un nudo es igual a la que sale.
    • d) La tensión en un circuito es constante.

    Respuesta: b) La suma algebraica de las tensiones en una malla es nula.. La Ley de tensiones de Kirchhoff (KVL) establece que la suma algebraica de las tensiones en una malla (camino cerrado) es nula.

  3. En un circuito con 10 nudos, ¿cuántas ecuaciones independientes se pueden obtener aplicando la Ley de Kirchhoff de las intensidades (KCL)?
    • a) 10
    • b) 11
    • c) 9
    • d) 5

    Respuesta: c) 9. En un circuito con N nudos, solo resultan N-1 ecuaciones independientes al aplicar KCL. Por lo tanto, con 10 nudos, se obtienen 9 ecuaciones independientes.

7. Asociación Paralelo y Serie

Flashcards

¿Qué es una asociación en paralelo?
Una conexión donde los elementos comparten los mismos nudos, resultando en la misma caída de tensión.
¿Qué es una asociación en serie?
Una conexión donde los elementos están conectados consecutivamente, compartiendo un nudo de forma que la intensidad es la misma.
En una asociación en paralelo, ¿cómo se relaciona la tensión en los elementos?
La tensión es la misma en todos los elementos.
En una asociación en serie, ¿cómo se relaciona la corriente en los elementos?
La corriente es la misma en todos los elementos.

Preguntas tipo test

  1. ¿Qué obliga la conexión en paralelo en un circuito?
    • a) Que la intensidad sea la misma en todos los elementos.
    • b) Que la caída de tensión sea diferente en los elementos.
    • c) Que la caída de tensión sea la misma en los elementos.
    • d) Que la potencia se distribuya equitativamente.

    Respuesta: c) Que la caída de tensión sea la misma en los elementos.. En una conexión en paralelo, los elementos comparten los mismos nudos, lo que resulta en la misma caída de tensión para todos los elementos conectados.

  2. En una asociación en serie, ¿qué característica es igual a través de todos los elementos?
    • a) La tensión.
    • b) La resistencia.
    • c) La corriente.
    • d) La potencia.

    Respuesta: c) La corriente.. En una conexión en serie, los elementos están conectados de forma que comparten un nudo de manera consecutiva, lo que obliga a que la intensidad (corriente) sea la misma a través de todos ellos.

  3. Si dos resistencias están conectadas en paralelo, ¿qué puedes afirmar sobre la tensión en cada resistencia?
    • a) La tensión es mayor en la resistencia de mayor valor.
    • b) La tensión es menor en la resistencia de menor valor.
    • c) La tensión es la misma en ambas resistencias.
    • d) La tensión es inversamente proporcional a la resistencia.

    Respuesta: c) La tensión es la misma en ambas resistencias.. Cuando los elementos están en paralelo, la tensión en cada uno de ellos es la misma, independientemente de su valor de resistencia.

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Texto del documento

Ingeniería de la Salud Circuitos y Máquinas Eléctricas Departamento de Electrónica y Electromagnetismo TEMA I: FUNDAMENTOS Y CONCEPTOS BÁSICOS CIRCUITOS Y MÁQUINAS ELÉCTRICAS TEMA I FUNDAMENTOS Y CONCEPTOS BÁSICOS Curso 2025 2026 CIRCUITOS Y MÁQUINAS ELÉCTRICAS Ingeniería de la Salud Circuitos y Máquinas Eléctricas Departamento de Electrónica y Electromagnetismo TEMA I: FUNDAMENTOS Y CONCEPTOS BÁSICOS INDICE Introducción. Dispositivos, circuitos y elementos de circuito Variables eléctricas: símbolos, unidades y relaciones Señales de referencia. Convenio pasivo. Concepto de Tierra Conceptos varios: nudo, rama, malla. Convenio de símbolos Relaciones topológicas: Leyes de Kirchhoff.

Asociación paralelo y serie. CIRCUITOS Y MÁQUINAS ELÉCTRICAS Ingeniería de la Salud Circuitos y Máquinas Eléctricas Departamento de Electrónica y Electromagnetismo TEMA I: FUNDAMENTOS Y CONCEPTOS BÁSICOS INDICE Introducción. Dispositivos, circuitos y elementos de circuito Variables eléctricas: símbolos, unidades y relaciones Señales de referencia. Convenio pasivo. Concepto de Tierra Conceptos varios: nudo, rama, malla. Convenio de símbolos Relaciones topológicas: Leyes de Kirchhoff. Asociación paralelo y serie.

CIRCUITOS Y MÁQUINAS ELÉCTRICAS Ingeniería de la Salud Circuitos y Máquinas Eléctricas Departamento de Electrónica y Electromagnetismo TEMA I: FUNDAMENTOS Y CONCEPTOS BÁSICOS Introducción. Dispositivos, circuitos y elementos de circuito Un dispositivo es una entidad física con unos determinados puntos de acceso (TERMINALES) que ante excitaciones de tipo electromagnético responde con señales de la misma naturaleza. terminales Muestra de dispositivos CIRCUITOS Y MÁQUINAS ELÉCTRICAS Ingeniería de la Salud Circuitos y Máquinas Eléctricas Departamento de Electrónica y Electromagnetismo TEMA I: FUNDAMENTOS Y CONCEPTOS BÁSICOS Introducción.

Dispositivos, circuitos y elementos de circuito Un circuito resulta de la interconexión de dispositivos con el fin de que realice una determinada función. Por ejemplo, el circuito de un reproductor de música transforma la información almacenada en un determinado soporte (CD, DVD, Pen drive, etc.) en impulsos eléctricos que son a su vez convertidos en señales sonoras por los altavoces. CIRCUITOS Y MÁQUINAS ELÉCTRICAS Ingeniería de la Salud Circuitos y Máquinas Eléctricas Departamento de Electrónica y Electromagnetismo TEMA I: FUNDAMENTOS Y CONCEPTOS BÁSICOS INTRODUCCIÓN.

DISPOSITIVOS, CIRCUITOS Y ELEMENTOS DE CIRCUITO ¿Cómo representamos los dispositivos y los circuitos para poder manejarnos con ellos? – Mediante MODELOS de los dispositivos que representan su comportamiento eléctrico, y manteniendo las conexiones entre dispositivos – Los modelos de dispositivos se denominan ELEMENTOS DE CIRCUITO. DISPOSITIVOS y CIRCUITO REPRESENTACION MEDIANTE ELEMENTOS DE CIRCUITO CIRCUITOS Y MÁQUINAS ELÉCTRICAS Ingeniería de la Salud Circuitos y Máquinas Eléctricas Departamento de Electrónica y Electromagnetismo TEMA I: FUNDAMENTOS Y CONCEPTOS BÁSICOS INDICE Introducción.

Dispositivos, circuitos y elementos de circuito Variables eléctricas: símbolos, unidades y relaciones Señales de referencia. Convenio pasivo. Concepto de Tierra Conceptos varios: nudo, rama, malla. Convenio de símbolos Relaciones topológicas: Leyes de Kirchhoff. Asociación paralelo y serie. CIRCUITOS Y MÁQUINAS ELÉCTRICAS Ingeniería de la Salud Circuitos y Máquinas Eléctricas Departamento de Electrónica y Electromagnetismo TEMA I: FUNDAMENTOS Y CONCEPTOS BÁSICOS VARIABLES ELÉCTRICAS (i) Variables, símbolos y unidades: Como en otras disciplinas, la electrónica tiene su propia terminología y simbología.

Las variables físicas "básicas" son: CARGA: q [C] (Culombio) ENERGÍA: w [J] (Joule) TIEMPO: t [s] (segundo) ESPACIO: d [m] (metro) (unidades S.I.) Las demás variables se derivan de ellas. CIRCUITOS Y MÁQUINAS ELÉCTRICAS Ingeniería de la Salud Circuitos y Máquinas Eléctricas Departamento de Electrónica y Electromagnetismo TEMA I: FUNDAMENTOS Y CONCEPTOS BÁSICOS VARIABLES ELÉCTRICAS (ii) Sin embargo, normalmente la carga está en movimiento y la energía cambia en función de la carga.

Por ello, en el caso que nos ocupa en esta asignatura, nos será más cómodo hacer uso de otras variables relacionadas, a saber: Variable Símbolo Definición Unidad Abreviada Unidad Intensidad i i=dq/dt "Cantidad de carga por unidad de tiempo que atraviesa una superficie" A= [C/s] Amperio Tensión v v= dw/dq (a) v= dΦ/dt (b) "Cantidad de energía que supone mover una carga de un punto a otro" V=[J/C]=[Wb/s] Voltio Potencia p p= dw/dt= v*i (c) W=[J/s] Watio (a) Relación por definición. (b) Expresión equivalente en presencia de campo magnético.

(c) Aplicando la regla de la cadena, se tiene: p=dw/dt=(dw/dq)*(dq/dt)=v*i CIRCUITOS Y MÁQUINAS ELÉCTRICAS Ingeniería de la Salud Circuitos y Máquinas Eléctricas Departamento de Electrónica y Electromagnetismo TEMA I: FUNDAMENTOS Y CONCEPTOS BÁSICOS VARIABLES ELÉCTRICAS (iii) INTENSIDAD: La "intensidad (i=dq/dt)" es una medida de la cantidad de carga por unidad de tiempo que pasa a través de una superficie. – La intensidad implica una dirección o sentido en el que fluye la carga a través de la superficie. – Para indicar su sentido, se representa con una flecha. TENSIÓN: La "tensión (v= dw/dq)" es una medida de la energía que supone mover una carga desde un punto a otro.

– La tensión es pues una medida entre dos puntos. – Para indicar su sentido, se representa con los signos + y . i + v CIRCUITOS Y MÁQUINAS ELÉCTRICAS Ingeniería de la Salud Circuitos y Máquinas Eléctricas Departamento de Electrónica y Electromagnetismo TEMA I: FUNDAMENTOS Y CONCEPTOS BÁSICOS INDICE Introducción. Dispositivos, circuitos y elementos de circuito Variables eléctricas: símbolos, unidades y relaciones Señales de referencia. Convenio pasivo. Concepto de Tierra Conceptos varios: nudo, rama, malla. Convenio de símbolos Relaciones topológicas: Leyes de Kirchhoff. Asociación paralelo y serie.

CIRCUITOS Y MÁQUINAS ELÉCTRICAS Ingeniería de la Salud Circuitos y Máquinas Eléctricas Departamento de Electrónica y Electromagnetismo TEMA I: FUNDAMENTOS Y CONCEPTOS BÁSICOS SEÑALES DE REFERENCIA. CRITERIO PASIVO (i) INTENSIDAD: ¿En qué sentido se coloca la flecha? TENSIÓN: ¿En qué sentido colocamos el + y el ? i + v Para caracterizar un elemento, adoptaremos lo que se denomina "CONVENIO PASIVO": La intensidad entra por el terminal que se considera "+" para la tensión. Eso implica que si ponemos la flecha, automáticamente queda fijado el terminal "+" y viceversa. Ello no es más que una "marca", y no tiene por qué coincidir con la realidad.

CONVENIO DE REFERENCIA PASIVO CIRCUITOS Y MÁQUINAS ELÉCTRICAS Ingeniería de la Salud Circuitos y Máquinas Eléctricas Departamento de Electrónica y Electromagnetismo TEMA I: FUNDAMENTOS Y CONCEPTOS BÁSICOS SEÑALES DE REFERENCIA. CRITERIO PASIVO (ii) ¿Significa eso que la carga positiva fluirá en el sentido que hemos indicado y la tensión caerá también en el sentido indicado? La respuesta es: NO NECESARIAMENTE i + v Si la intensidad tiene valor positivo (i>0), significa que la carga positiva fluye en realidad en el sentido indicado por la flecha. Si tiene valor negativo (i<0), significa que va en sentido contrario.

Si la tensión tiene valor positivo (v>0), significa que el punto con la marca "+" está a mayor tensión que el de la marca " ". Caso contrario (v<0), es al revés. CONVENIO DE REFERENCIA PASIVO CIRCUITOS Y MÁQUINAS ELÉCTRICAS Ingeniería de la Salud Circuitos y Máquinas Eléctricas Departamento de Electrónica y Electromagnetismo TEMA I: FUNDAMENTOS Y CONCEPTOS BÁSICOS SEÑALES DE REFERENCIA. CRITERIO PASIVO (iii) ¿Significa eso que la carga positiva fluirá en el sentido que hemos indicado y la tensión caerá también en el sentido indicado?

La respuesta es: NO NECESARIAMENTE i + v Pueden darse cuatro casos distintos: + i v v < 0 i > 0 p= iv < 0 + i v i < 0 v < 0 p= iv > 0 + i v i > 0 v > 0 p= iv > 0 + i v i < 0 v > 0 p= iv < 0 CONVENIO DE REFERENCIA PASIVO CIRCUITOS Y MÁQUINAS ELÉCTRICAS Ingeniería de la Salud Circuitos y Máquinas Eléctricas Departamento de Electrónica y Electromagnetismo TEMA I: FUNDAMENTOS Y CONCEPTOS BÁSICOS SEÑALES DE REFERENCIA. CRITERIO PASIVO (iii) Cuando p=iv > 0, el dispositivo "absorbe potencia" (consume energía). Se dice que es un elemento PASIVO. Cuando p=iv<0, el dispositivo "suministra potencia" (proporciona energía). Se dice que es un elemento ACTIVO.

i + v Pasivo + i v v < 0 i > 0 p= iv < 0 + i v i < 0 v < 0 p= iv > 0 + i v i > 0 v > 0 p= iv > 0 + i v i < 0 v > 0 p= iv < 0 Pasivo Activo Activo CONVENIO DE REFERENCIA PASIVO CIRCUITOS Y MÁQUINAS ELÉCTRICAS Ingeniería de la Salud Circuitos y Máquinas Eléctricas Departamento de Electrónica y Electromagnetismo TEMA I: FUNDAMENTOS Y CONCEPTOS BÁSICOS SEÑALES DE REFERENCIA. CONCEPTO DE TIERRA (iv) De la misma manera, es conveniente usar un nivel de referencia para la tensión "V". Dicho nivel se denomina "TIERRA", de manera que podemos referir la tensión en cualquier punto del circuito respecto a este nivel. Por definición, su valor será de 0 Voltios.

Suele representarse con los símbolos: Es usual usar referencias, ¿verdad? Por ejemplo, la altura de una montaña se suele medir "respecto al nivel del mar". Dicho nivel es para nosotros "la referencia". Nivel de referencia (0 Voltios) A B C VA VB VC + + + CIRCUITOS Y MÁQUINAS ELÉCTRICAS Ingeniería de la Salud Circuitos y Máquinas Eléctricas Departamento de Electrónica y Electromagnetismo TEMA I: FUNDAMENTOS Y CONCEPTOS BÁSICOS INDICE Introducción. Dispositivos, circuitos y elementos de circuito Variables eléctricas: símbolos, unidades y relaciones Señales de referencia. Convenio pasivo. Concepto de Tierra Conceptos varios: nudo, rama, malla.

Convenio de símbolos Relaciones topológicas: Leyes de Kirchhoff. Asociación paralelo y serie. CIRCUITOS Y MÁQUINAS ELÉCTRICAS Ingeniería de la Salud Circuitos y Máquinas Eléctricas Departamento de Electrónica y Electromagnetismo TEMA I: FUNDAMENTOS Y CONCEPTOS BÁSICOS CONCEPTOS VARIOS Consideremos el circuito de la figura, compuesto por dispositivos de dos terminales. Supondremos que los cables de conexión de los terminales son completamente ideales. A continuación introduciremos varios conceptos que nos serán de utilidad. NUDO: Intersección de 2 o más terminales de elementos.

CIRCUITOS Y MÁQUINAS ELÉCTRICAS Ingeniería de la Salud Circuitos y Máquinas Eléctricas Departamento de Electrónica y Electromagnetismo TEMA I: FUNDAMENTOS Y CONCEPTOS BÁSICOS CONCEPTOS VARIOS Consideremos el circuito de la figura, compuesto por dispositivos de dos terminales. Supondremos que los cables de conexión de los terminales son completamente ideales. A continuación introduciremos varios conceptos que nos serán de utilidad. NUDO: Intersección de 2 o más terminales de elementos. Nudo es "todo" lo resaltado. Lo denotaremos con un punto o círculo y una letra mayúscula: A, B, C, …

A B C D La tensión en un nudo (respecto a la tensión de referencia) la denotaremos de la forma: vLETRA_NUDO CIRCUITOS Y MÁQUINAS ELÉCTRICAS Ingeniería de la Salud Circuitos y Máquinas Eléctricas Departamento de Electrónica y Electromagnetismo TEMA I: FUNDAMENTOS Y CONCEPTOS BÁSICOS CONCEPTOS VARIOS Consideremos el circuito de la figura, compuesto por dispositivos de dos terminales. Supondremos que los cables de conexión de los terminales son completamente ideales. A continuación introduciremos varios conceptos que nos serán de utilidad. NUDO: Intersección de 2 o más terminales de elementos. A B C D Tomando "D" como referencia: vD=0.

Las demás tensiones de nudo: vA, vB y vC vA vB vC vD=0 Nudo es "todo" lo resaltado. Lo denotaremos con un punto y una letra mayúscula: A, B, C, … CIRCUITOS Y MÁQUINAS ELÉCTRICAS Ingeniería de la Salud Circuitos y Máquinas Eléctricas Departamento de Electrónica y Electromagnetismo TEMA I: FUNDAMENTOS Y CONCEPTOS BÁSICOS CONCEPTOS VARIOS Consideremos el circuito de la figura, compuesto por dispositivos de dos terminales. Supondremos que los cables de conexión de los terminales son completamente ideales. A continuación introduciremos varios conceptos que nos serán de utilidad. RAMA: Cualquier camino entre dos nudos sin pasar por otros nudos.

(una rama por cada elemento) Las ramas las denotaremos con números: 1, 2, 3, etc. A B C D 1 2 3 4 5 6 RAMA NUDO X NUDO Y 1 A C 2 A B 3 B C 4 A D 5 B D 6 D C CIRCUITOS Y MÁQUINAS ELÉCTRICAS Ingeniería de la Salud Circuitos y Máquinas Eléctricas Departamento de Electrónica y Electromagnetismo TEMA I: FUNDAMENTOS Y CONCEPTOS BÁSICOS CONCEPTOS VARIOS Consideremos el circuito de la figura, compuesto por dispositivos de dos terminales. Supondremos que los cables de conexión de los terminales son completamente ideales. A continuación introduciremos varios conceptos que nos serán de utilidad. RAMA: Cualquier camino entre dos nudos sin pasar por otros nudos.

(una rama por cada elemento) Las ramas las denotaremos con números: 1, 2, 3, etc. Usaremos el siguiente criterio: o Intensidades de rama: iNUM_RAMA. o Caída en tensión rama: vNUM_RAMA Los valores de las intensidades de rama, y de las tensiones de rama, dependerán de los criterios elegidos!!! A B C D 1 2 3 4 5 6 CIRCUITOS Y MÁQUINAS ELÉCTRICAS Ingeniería de la Salud Circuitos y Máquinas Eléctricas Departamento de Electrónica y Electromagnetismo TEMA I: FUNDAMENTOS Y CONCEPTOS BÁSICOS CONCEPTOS VARIOS Consideremos el circuito de la figura, compuesto por dispositivos de dos terminales. Supondremos que los cables de conexión de los terminales son completamente ideales.

A continuación introduciremos varios conceptos que nos serán de utilidad. RAMA: Cualquier camino entre dos nudos sin pasar por otros nudos. (una rama por cada elemento) Recordemos que al usar el convenio pasivo, si fijamos las intensidades de rama (se hace de manera arbitraria), automáticamente quedan definidas las tensiones de rama, y viceversa: La intensidad debe entrar por el signo "+". Lo importante es adoptar un criterio de polaridad y no cambiarlo.

2 3 1 5 4 6 A B C D i1 i2 i3 i 4 i 5 i 6 + v1 + v2 + v3 + v 4 + v 5 + v 6 CIRCUITOS Y MÁQUINAS ELÉCTRICAS Ingeniería de la Salud Circuitos y Máquinas Eléctricas Departamento de Electrónica y Electromagnetismo TEMA I: FUNDAMENTOS Y CONCEPTOS BÁSICOS CONCEPTOS VARIOS Consideremos el circuito de la figura, compuesto por dispositivos de dos terminales. Supondremos que los cables de conexión de los terminales son completamente ideales. A continuación introduciremos varios conceptos que nos serán de utilidad. MALLA: Cualquier camino cerrado entre nudos, que solo toca una vez a los nudos por los que pasa, y que no contiene en su interior(*) ninguna rama.

Las mallas los denotaremos con números romanos: I, II, III, IV, etc. MALLA RAMAS INVOLUCRADAS I 4,2,5 II 5,3,6 III 1,3,2 IV (*) 4,1,6 2 3 1 5 4 6 I II III IV (*) Si nos imaginamos el circuito dibujado sobre una esfera, la malla "exterior" es igual a las demás. CIRCUITOS Y MÁQUINAS ELÉCTRICAS Ingeniería de la Salud Circuitos y Máquinas Eléctricas Departamento de Electrónica y Electromagnetismo TEMA I: FUNDAMENTOS Y CONCEPTOS BÁSICOS CONCEPTOS VARIOS Consideremos el circuito de la figura, compuesto por dispositivos de dos terminales. Supondremos que los cables de conexión de los terminales son completamente ideales. A continuación introduciremos varios conceptos que nos serán de utilidad.

INTENSIDAD DE MALLA: Es habitual asignar un sentido de recorrido (horario o anti horario) y considerar una corriente que recorre la malla en esa dirección. Las corrientes de mallas las denotaremos usando el número romano correspondiente: iI, iII, iIII, iIV. 2 3 1 5 4 6 I II III IV (*) Si nos imaginamos el circuito dibujado sobre una esfera, la malla "exterior" es igual a las demás. CIRCUITOS Y MÁQUINAS ELÉCTRICAS Ingeniería de la Salud Circuitos y Máquinas Eléctricas Departamento de Electrónica y Electromagnetismo TEMA I: FUNDAMENTOS Y CONCEPTOS BÁSICOS INDICE Introducción.

Dispositivos, circuitos y elementos de circuito Variables eléctricas: símbolos, unidades y relaciones Señales de referencia. Convenio pasivo. Concepto de Tierra Conceptos varios: nudo, rama, malla. Convenio de símbolos Relaciones topológicas: Leyes de Kirchhoff. Asociación paralelo y serie. CIRCUITOS Y MÁQUINAS ELÉCTRICAS Ingeniería de la Salud Circuitos y Máquinas Eléctricas Departamento de Electrónica y Electromagnetismo TEMA I: FUNDAMENTOS Y CONCEPTOS BÁSICOS RELACIONES TOPOLÓGICAS.LEYES DE KIRCHHOFF El científico alemán Gustav Kirchhoff (1824 1887) estableció lo que se ha venido en llamar "LEYES DE KIRCHHOFF".

Dichas leyes, desarrolladas a partir de las "Leyes de Conservación", supusieron el desarrollo de la Teoría de Circuitos, y con ello, el desarrollo vertiginoso de la electrónica en general. Dichas leyes establecen una serie de "relaciones entre variables" en función de cómo están conectados los dispositivos, sin importar la naturaleza de los mismos.

CIRCUITOS Y MÁQUINAS ELÉCTRICAS Ingeniería de la Salud Circuitos y Máquinas Eléctricas Departamento de Electrónica y Electromagnetismo TEMA I: FUNDAMENTOS Y CONCEPTOS BÁSICOS RELACIONES TOPOLÓGICAS.LEYES DE KIRCHHOFF LEY DE KIRCHHOFF DE LAS INTENSIDADES (KCL: Kirchhoff Current Law) Basada en la ley de conservación de la carga, se formula de la siguiente manera: "EN CUALQUIER INSTANTE DE TIEMPO, LA SUMA ALGEBRAICA DE LAS CORRIENTES QUE ENTRAN EN UN NUDO ES NULA" 2 3 1 5 4 6 A B C D i1 i2 i3 i 4 i 5 i 6 Para computar la suma algebraica, se le asigna signo "+" a las intensidades que "entran" en el nudo, y signo " " a las que salen.

(o viceversa): En un circuito con N nudos, sólo resultan N 1 ecuaciones independientes de aplicar KCL CIRCUITOS Y MÁQUINAS ELÉCTRICAS Ingeniería de la Salud Circuitos y Máquinas Eléctricas Departamento de Electrónica y Electromagnetismo TEMA I: FUNDAMENTOS Y CONCEPTOS BÁSICOS RELACIONES TOPOLÓGICAS.LEYES DE KIRCHHOFF LEY DE KIRCHHOFF DE LAS TENSIONES (KVL: Kirchhoff Voltage Law) Basada en la ley de conservación de la energía, se formula de la siguiente manera: "EN CUALQUIER INSTANTE DE TIEMPO, LA SUMA ALGEBRAICA DE LAS TENSIONES EN UNA MALLA ES NULA" Para computar la suma algebraica: se toma un sentido (arbitrario) de recorrido de la malla y se asigna signo "+" a la tensión, si en el recorrido se entra por la marca "+", y signo " " si se entra por la marca " " (ó viceversa): 2 3 1 5 4 6 + V1 + V2 + V3 + V 4 + V 5 + V 6 III I II IV En un circuito, el número de ramas (E), de nudos (N), y de mallas (M), están relacionados por E = (N 1) + (M 1) = N + M 2 Particularmente, hemos tomado el sentido de las agujas del reloj para todas las mallas Malla I: V4 + V2 – V5 = 0 Malla II: V5 + V3 + V6 = 0 Malla III: –V2 + V1 – V3 = 0 Malla IV: V4 + V1 +V6 = 0 En un circuito con M mallas, sólo resultan M 1 ecuaciones independientes de aplicar KVL CIRCUITOS Y MÁQUINAS ELÉCTRICAS Ingeniería de la Salud Circuitos y Máquinas Eléctricas Departamento de Electrónica y Electromagnetismo TEMA I: FUNDAMENTOS Y CONCEPTOS BÁSICOS INDICE Introducción.

Dispositivos, circuitos y elementos de circuito Variables eléctricas: símbolos, unidades y relaciones Señales de referencia. Convenio pasivo. Concepto de Tierra Conceptos varios: nudo, rama, malla. Convenio de símbolos Relaciones topológicas: Leyes de Kirchhoff. Asociación paralelo y serie. CIRCUITOS Y MÁQUINAS ELÉCTRICAS Ingeniería de la Salud Circuitos y Máquinas Eléctricas Departamento de Electrónica y Electromagnetismo TEMA I: FUNDAMENTOS Y CONCEPTOS BÁSICOS ASOCIACIÓN PARALELO Y SERIE Hay dos tipos de conexiones en un circuito que se repiten con frecuencia En este caso, se dice que los elementos 1 y 2 están conectados en PARALELO, ya que comparten los mismos nudos (A y B).

Aplicando KVL: I: 0 yields II: 0 yields En otras palabras: la conexión en paralelo obliga a que la caída de tensión sea la misma en los elementos. Por otro lado, aplicando KCL en nudo A: : Resto del circuito 1 2 + V 1 + V 2 i i 1 i 2 A B I La conexión en paralelo no se restringe únicamente a dos elementos. Es aplicable a cualquier número de elementos conectados entre dos nudos comunes.

ASOCIACIÓN PARALELO II + V CIRCUITOS Y MÁQUINAS ELÉCTRICAS Ingeniería de la Salud Circuitos y Máquinas Eléctricas Departamento de Electrónica y Electromagnetismo TEMA I: FUNDAMENTOS Y CONCEPTOS BÁSICOS ASOCIACIÓN PARALELO Y SERIE Hay dos tipos de conexiones en un circuito que se repiten con frecuencia ASOCIACIÓN SERIE Resto del circuito + V1 + V 2 i1 i 2 A B 1 2 3 V3 + i3 + V I La conexión en serie no se restringe únicamente a dos elementos. Es aplicable a cualquier número de elementos conectados consecutivamente.

CIRCUITOS Y MÁQUINAS ELÉCTRICAS Ingeniería de la Salud Circuitos y Máquinas Eléctricas Departamento de Electrónica y Electromagnetismo TEMA I: FUNDAMENTOS Y CONCEPTOS BÁSICOS LLEGADO A ESTE PUNTO, EL ALUMNO DEBE: Conocer las variables eléctricas. Saber formular las Leyes de Kirchhoff de tensión (KVL) e intensidad (KCL) a un circuito. A partir de dichas leyes, saber seleccionar un conjunto de ecuaciones independientes. Saber reconocer elementos asociados en serie y en paralelo.

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