Formulario Esencial de Electricidad, Magnetismo, Máquinas Eléctricas y Electrónica

Física17 oct 20268,65 KB

1. Corriente Continua y Leyes Fundamentales

Intensidad de corriente: I = Q / t
Resistencia de un conductor: R = ρ · l / S (donde la sección es S = π · r² y la longitud l = R · S / ρ)
Ley de Ohm: I = V / R, R = V / I, V = R · I
Caída de tensión: u = V₁ - V₂
Potencia eléctrica: I = P / V, P₁ = V · I₁, P₁ = R₁ · I²
Pérdidas de potencia: Pp = R · I²
Energía eléctrica: E = P · t
Densidad de corriente: d = I / S
Tensión parcial: V₁ = R₁ · I
Resistencia total en paralelo: Rt = (R₁ · R₂) / (R₁ + R₂)
Reóstato: I = V / (R + Rr)
Tensión en bornes (Generador): Vb = E - r · I
Tensión en bornes (Receptor): Vb = E + r · I
Potencias y rendimiento: Pt = E · I, Pu = Vb · I, Pu = Pt - Pp, Rendimiento η = Pu / Pab o η = (Vb · I) / Pab

Equivalencias: 1 T = 10⁴ Gs; 1 Wb = 10⁸ Mx; μ₀ = 4π · 10⁻⁷ H/m
Inducción magnética: B = μ · n · I / L
Flujo magnético: Φ = B · S (donde l = 2π · r y S = L²)
Intensidad de campo magnético: H = B / μ
Intensidad en el interior de un solenoide: H = n · I / L
Fuerza en electroimán: F = S · (B / 5000)²
Amperivueltas: Hfe · Lfe; en el entrehierro de aire: He = 8000 · B
Fuerza y tensión electromotriz inducida: F = B · L · I, E = B · L · v, v = E / (B · L)
Inductancia: L = Φ / I; si lleva bobina: L = n · Φ / I
Fuerza electromotriz media: Em = (I₁ - I₂) / t

Capacidad: C = Q / V, C = ε · S / d (con ε = 8,85 · 10⁻¹² F/m)
Tiempo de descarga: t = 5τ = 5 · R · C
Condensadores en serie: V = V₁ + V₂ + V₃; 1 / C = 1 / C₁ + 1 / C₂; Vtotal = Q / C₁ + Q / C₂
Condensadores en paralelo: Q = Q₁ + Q₂; C = C₁ + C₂; Q₁ = V · C₁
Conexión mixta (serie-paralelo): C = (C₁,₂ · C₃) / (C₁,₂ + C₃)

Reactancias: X_L = 2π · f · L, X_c = 1 / (2π · f · C)
Relación en estrella: Vf = VL / √3, VL = √3 · Vf
Fases de tensiones: V₁ = Vf ∠ 0° V, V₂ = Vf ∠ 240° V, V₃ = Vf ∠ 120° V
Tensiones de línea: V₁₂ = VL ∠ (θ_V3 - 90°), V₂₃ = VL ∠ (θ_V1 - 90°), V₃₁ = VL ∠ (θ_V2 - 90°)
Intensidades: IL = IF = Vf / Z
Potencias trifásicas: P = P₁ + P₂ + P₃ = √3 · VL · IL · cos φ, Q = √3 · VL · IL · sen φ, S = √(P² + Q²)

Parámetros polares y devanados: 2a = 2pm; si 2p = 4, p = 2; 2a = 2p → a = 2
Fuerza electromotriz: E = (n · N · Φ · p) / (60 · a)
Intensidad y resistencia del inducido: Ia = Ii / (2 · a); r = R / (2 · a)²; S = (π · d²) / 4
Dinamo de excitación independiente: Vb = E - (r + Rc) · I - 2Ve
Intensidad a plena carga y potencias: I = Pu / Vb; Pt = E · I; Pérdidas en el cobre: Pcu = (r + Rc + Rs) · I² + 2Ve · I
Dinamo serie: Vb = E - (r + Rc + Rs) · I - 2Ve; Pu = Vb · I
Dinamo derivación (shunt): Vb = E - (r + Rc) · Ii - 2Ve; Id = Vb / Rd; Rd = Vb / Id; Pt = E · Ii; Pcu = Pt - Pu
Dinamo de excitación compuesta: Vb = E - (r + Rc + Rs) · Ii - 2Ve

Momento de rotación útil: Mu = Pu / ω (con ω = 2π · n / 60)
Momento electromagnético: M = E · Ii / ω
Motor serie: Vb = E + (r + Rc + Rs) · I + 2Ve; Ia = (Vb - 2Ve) / (r + Rc + Rs + Ra); Pem = E · I; Ia = I · 1,5
Motor derivación: Vb = E + (r + Rc) · Ii + 2Ve; Corriente inducida: Ii = I - Id; Id = Vd / (Rd + Re)
Motor de excitación compuesta: Vb = E + (r + Rc + Rs) · Ii + 2Ve
Resistencia del reóstato de arranque en serie: Re = (V / I) - R; Rr = [(Vb - 2Ve) / (nº veces · I)] - (Rs + ri + Rc)

Deslizamiento absoluto y relativo: Deslizamiento absoluto: n = n₁ - n₂; f₂ = d · f; Deslizamiento porcentual: d% = [(n₁ - n₂) / n₁] · 100
Número de polos y velocidad de sincronismo: n = 60 · f / p; p = 60 · f / n; n₁ = 60 · f / p
Potencias electromagnéticas y mecánicas: Pem = Pab - Pcu1; Pcu2 = d · Pem; Pem = Pme / (1 - d); Pme = Pem - Pcu2; Pab = √3 · VL · IL · cos φ
Par motor: Mu = Pu / ω (con ω = 2π · n / 60); Ia = In · I; Arranque estrella-triángulo: Ma = M / 3
Relación en el rotor: Iarotor = Ia / m² → m = √(Ia / Iam); m = Vp / Vs; Vs = Vp / m; Iab = Ia / m²

Relaciones de polarización y diodo Zener: Rd = Vd / Id; Vd = Rd · Id; Ic = Vc / Rc; It = Vr / R; Vr = V - Vd; Vc = V - Vd; Vmax = V - Vz
Cálculo de resistencias Zener: Rmax = (Vmenor - Vz) / (Izmin + IRLmayor); Rmin = (Vmayor - Vz) / (Izmax + IRLmenor); Iz = (Vmenor - Vz) / Rmax - IRLmayor; Izmax = Pz / Vz; Pr = Vr · It; Pz = Vz · Izmax
Potencia y valores de cresta: Pc = Vi · I; Pc = Rc · Ic²; Vmax = √2 · Va; Vf = Va / Vci
Rectificador de media onda: Constante de tensión: 0,45; Imax = Vmax / Rc
Rectificador de onda completa / puente monofásico: Vci = 0,9; Vc = 0,9 · Va; Vc = Vci · Va; Vi = 2√2 · Va o √2 · Va; Id = Ic / 2
Rectificador trifásico de media onda: Vci = 1,17 · Vf; Vc = Vci · Vf; Ii = P / Vc; Vf = Vc / Vci; Vi = √2 · Vf
Rectificador trifásico en puente: Vci = 1,35 · Vf

Intensidad en motor: Ic = (Vb - E) / r
Frecuencia y período: f = 1 / T; T = 1 / f
Constante de tiempo de condensadores: τ = R · C; Carga al 100%: 5τ = 5 · R · C; Vcond = % · V / 100; Tensión a dos constantes de tiempo: V - Vcon = Vfin, Vfin · % / 100 = V
Transistor bipolar: Ie = Ib + Ic; Ib = Ie - Ic; Intensidad de base: Ib = (V_B - V) / Rb
Ganancia estática de corriente: β = Ic / Ib; Ic = β · Ib