Formulario Esencial de Electrotecnia y Termodinámica: Fórmulas y Conceptos Clave

Fundamentos de Electricidad y Energía

• Intensidad: I = Q / t (Q en C)
• Carga electrónica: nº e = Q / e (e = 1,6x10⁻¹⁹ C)
• Prefijos: Peta (P) = 10¹⁵
• Campo eléctrico: ΔV = E × L
• Resistencia: R = ρ × L / A
• Energía: E = P × t | E_ele = Q_total × V
• Calor específico: E = m × Ce × ΔT (Ce H₂O = 4184 J)
• Variación de resistencia: Rf = Ro × (1 + α(Tf - Ti))
• Potencia mecánica: P = F × v

Análisis de Circuitos: Serie y Paralelo

Resistencias (Ω)

• Serie: Rt = R1 + R2
• Paralelo: Rt = (R1 × R2) / (R1 + R2)

Intensidad (I)

• Serie: It = I1 = I2
• Paralelo: It = I1 + I2

Voltaje (ΔV)

• Serie: Vt = V1 + V2
• Paralelo: Vt = V1 = V2

Nota: En serie, la resistencia menor disipa menos energía; la mayor resistencia brilla más al ser la corriente constante.

Baterías y Condensadores

• Resistencia interna: ΔV = ε - I × r (usar + si recibe corriente).
• Condensadores:
  • Serie: Ceq = (C1 × C2) / (C1 + C2) | Qt = Q1 = Q2 | Vt = V1 + V2
  • Paralelo: Ceq = C1 + C2 | Qt = Q1 + Q2 | Vt = V1 = V2
• Capacidad: Q = V × C | C = (ε₀ × A) / d (ε₀ = 8,85 × 10⁻¹²).
• Dieléctricos: C = (k × ε₀ × A) / d | k = Vo / Vf
• Energía acumulada: W = ½ × Q × V

Potencia y Teoremas

• Potencia: P = ε × I | P_batería = I × V = I × ε
• Teorema de máxima transferencia: La fuente transfiere la máxima potencia cuando R_carga = R_interna.
• Potencia máxima: P = I² × R
• Teorema de Millman (Vab): Vab = (Σ ε/R) / (Σ 1/R)

Corriente Alterna (CA)

• Reactancia capacitiva (Xc): 1 / (2π × f × C)
• Reactancia inductiva (Xl): 2π × f × L
• Impedancia (Z): Z = Vmax / Imax
• Factor de potencia: cos φ = R / Z
• Frecuencia de resonancia: Fo = 1 / (2π × √L × C)

Transferencia de Calor

• Resistencia térmica (serie): R = x (espesor) / (K × A)
• Flujo de calor (Q): Q = ΔT / R_total
• Q total: Q_pared + Q_vidre