Fundamentos de Electrotecnia: Leyes, Cálculos y Fórmulas Esenciales
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1. Leyes de Kirchhoff (Análisis de Redes)
- 1ª Ley (Nudos): La suma de corrientes que entran es igual a las que salen.
- I(entran) = I(salen)
- 2ª Ley (Mallas): Suma de voltajes de pilas = Suma de caídas en resistencias.
- Σ E = Σ (I * R)
Criterio de signos para mallas:
- Pilas (E): Si la recorres de - a + es +E. Si es de + a - es -E.
- Resistencias (I * R): Si vas a favor de la corriente es -(I * R). Si vas en contra es +(I * R).
2. Líneas de transporte y caída de tensión
- Resistencia del cable: R = ρ * (L / S)
- Sección del cable (S):
- Con intensidad: S = (2 * ρ * L * I) / V(caída)
- Con potencia: S = (2 * ρ * L * P) / (V(caída) * V)
- Densidad de corriente (δ): δ = I / S (Máximo amperios por mm²)
- Potencia perdida (Calor): P(perdida) = I² * R
3. Transformadores (Corriente alterna)
- Relación de transformación (m):
- m = V1 / V2 = N1 / N2 = I2 / I1
- Potencia: V1 * I1 = V2 * I2
4. Aparatos de medida y puentes
- Puente de Wheatstone (Equilibrio):
- R1 * Rx = R2 * R3 (Productos cruzados).
- Rx = (R2 * R3) / R1
- Amperímetro con Shunt (Rs):
- Rs = Ra / (n - 1)
- Donde n = I(total) / I(aparato)
5. Diccionario de símbolos y unidades
- ρ (rho): Resistividad (Cobre = 0,0172 Ω·mm²/m).
- L: Longitud en metros (m).
- S: Sección en mm².
- δ (delta): Densidad de corriente (A/mm²).
- P: Potencia en vatios (W). (1 kW = 1000 W).
- V / E: Tensión o voltaje en voltios (V).
- I: Intensidad en amperios (A).
- N1 / N2: Número de espiras (vueltas) de las bobinas.
- n: Factor de escala o ampliación.
- Ra: Resistencia interna del aparato de medida.
- Rs: Resistencia Shunt (para ampliar la medida).
Consejos para el examen
- Cuidado con el 2: En problemas de líneas (ida y vuelta), no olvides multiplicar la longitud por 2 en la fórmula de la sección.
- Caída de tensión: Si te dan un % (ej: 3%), calcula: V(caída) = (3 * V_total) / 100 antes de empezar.
- Unidades: Pasa siempre los kW a W y los km a metros antes de introducir los datos en la calculadora.