APUNTES REPASO ELECTROTECNIA

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  FORMULARIO DE REPASO DE ELECTROTECNIA ELECTROTECNIA TEMA 1. CORRIENTE CONTINUA. 1.1 Intensidad de la corriente eléctrica: t Q  I = 1.2 Resistencia Eléctrica: S  L  R *  ρ = 1.3 Variación de la resistencia con la temperatura: R 2=R 1[1+ά(t2-t1)] 1.4 Ley de Ohm: V = I * R 1.5 Caída de tensión en una línea de transporte de energía: u = V 2-V1 1.6 Potencia Eléctrica: P = V*I P = V 2 /R P = I 2 *R 1.7 Energía Eléctrica: E = P*t 1.8 Calor producido en un conductor: E = R*I 2 *t 1 Julio = 0.24 Calorias 1.9 Densidad de corriente eléctrica: δ = I/s 1.10 Acoplamiento de resistencias en serie: R t = R 1 + R 2 + R 3 + … Vt = V1 + V2 + V3 + … 1.11 Acoplamiento de resistencias en paralelo: I t = I1 + I2 + I3 + … 1.12 Generador de Corriente Continua: 1.12.1 Tensión en bornes de un generador:  I r  E V b =  1.12.2 Potencia en el generador: P t = E*I P  p = r*I 2 1.12.3 Rendimiento de un generador:  Pab  I Vb  Pab  P u * = = η Colegio Montecastelo – Mantenimiento de Máquinas Eléctricas-Página 1 de 6 I= intensidad de la corriente en Amperios Q = carga eléctrica en Culombios. t = tiempo en segundos R= Resistencia Eléctrica en Ohmios  ρ = resistividad en *mm 2 /m L = Longitud del conductor en metros S = sección del conductor en mm 2 R 2 = Resistencia final R 1 = Resistencia inicial t1 = tiempo inicial t2 = tiempo final ά = coeficiente de temperatura V= Tensión en Voltios I = Intensidad en Amperios. R = Resistencia en Ohmios V1= Tensión al principio de la línea V2= Tensión al final de la línea P= Potencia en Watios I = Intensidad en Amperios. V = Voltaje en Voltios E = Energia en Wh P= Potencia en Watios t = tiempo en horas. E = Energia en Julios R= Resistencia en Ω t = tiempo en segundos. I = intensidad en Amperios δ = densidad de corriente en (A/mm2) I= Intensidad en Amperios s = Sección del conductor en mm 2 . Vb = Tensión en bornes (V) E= Fuerza electromotriz del generador (V) r = Resistencia interna del generador. I = intensidad que suministra el generador P t = Potencia suministrada por el generador P  p = Potencia de pérdidas del generador Pu = Potencia útil Pab = Potencia abservida

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FORMULARIO DE REPASO DE ELECTROTECNIA

ELECTROTECNIA

TEMA 1. CORRIENTE CONTINUA.

1.1 Intensidad de la corriente eléctrica: t

Q I =

1.2 Resistencia Eléctrica:S

L R * ρ =

1.3 Variación de la resistencia con la temperatura: R 2=R 1[1+ά(t2-t1)]

1.4 Ley de Ohm: V = I * R

1.5 Caída de tensión en una línea de transporte de energía: u = V2-V1

1.6 Potencia Eléctrica: P = V*I P = V2/R P = I2*R

1.7 Energía Eléctrica: E = P*t

1.8 Calor producido en un conductor: E = R*I2*t 1 Julio = 0.24 Calorias

1.9 Densidad de corriente eléctrica: δ = I/s

1.10 Acoplamiento de resistencias en serie: R t = R 1 + R 2 + R 3 + … Vt = V1 + V2 + V3 + …

1.11 Acoplamiento de resistencias en paralelo: It = I1 + I2 + I3 + …

1.12 Generador de Corriente Continua:

1.12.1 Tensión en bornes de un generador: I r E Vb ∗−=

1.12.2 Potencia en el generador: Pt = E*I P p = r*I2

1.12.3 Rendimiento de un generador: Pab I Vb

Pab Pu

*==η

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I= intensidad de la corriente en AmperiosQ = carga eléctrica en Culombios.

t = tiempo en segundos

R= Resistencia Eléctrica en Ohmios ρ = resistividad en Ω*mm2/m

L = Longitud del conductor en metrosS = sección del conductor en mm2

R 2 = Resistencia finalR 1 = Resistencia inicialt1 = tiempo inicialt2 = tiempo finalά = coeficiente de temperaturaV= Tensión en Voltios

I = Intensidad en Amperios.

R = Resistencia en Ohmios

V1= Tensión al principio de la líneaV2= Tensión al final de la línea

P= Potencia en WatiosI = Intensidad en Amperios.V = Voltaje en Voltios

E = Energia en WhP= Potencia en Watiost = tiempo en horas.

E = Energia en JuliosR= Resistencia en Ωt = tiempo en segundos.I = intensidad en Amperios

δ = densidad de corriente en (A/mm2)I= Intensidad en Amperioss = Sección del conductor en mm2.

Vb = Tensión en bornes (V)E= Fuerza electromotriz del generador (V)r = Resistencia interna del generador.I = intensidad que suministra el generador

Pt = Potencia suministrada por el generador

P p = Potencia de pérdidas del generador

Pu = Potencia útilPab = Potencia abservida

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1.12.4 Acoplamiento de Generadores en serie: E = E1 + E2 + E3 +…

1.12.5 Acoplamiento de generadores en paralelo: E1 = E2 = E3 = …

TEMA 2. ELECTROMAGNETISMO.

2.1 Inducción magnética en el interior de un solenoide:l

I n B

** µ =

2.2 Flujo magnético: φ = B * S

2.3 Intensidad de campo magnético:l

I n H

*=

2.4 Fuerza creada por un campo magnético sobre una corriente: F = B*I*l

2.4 Fuerza electromotirz inducidad en un conductor: E = B*v*l

TEMA 3. CONDENSADORES.

3.1 Capacidad de un conductor: V QC =

3.2 Capacidad de un condensador de placas paralelas:d

S C *ε =

3.3 Capacidad de un condensador en serie: ...11

21

++=

cC C

3.4 Capacidad de un condensador en paralelo: C = C1 + C2 + …

TEMA 4. CORRIENTE ALTERNA.

4.1 Frecuencia:T

f 1

=

4.2 Valor eficaz de una corriente o tensión:2

max I

I ef = 2

maxV V ef =

4.3 Pulsación de una señal : f T

w π π 22 ==

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B = Inducción (Teslas)n = número de espiras

I = intensidad que recorre la bobinal = Longitud del solenoide µ = permeabilidad magnética del

material del interior del solenoideφ = Flujo magnético (Webber)B= Inducción magnética (T)S = superficie (m2).

H = Intensidad de campo (A/m ó Av/m)n = número de espirasI = intensidad que recorre la bobinal = Longitud del solenoide

F = Fuerza (N)B= Inducción magnética (T)I = Intensidad (A).l = Longitud del conductor (m)

E = Fuerza electromotriz (V)B= Inducción magnética (T)v = Velocidad de desplazamiento del conductor (m/s).l = Longitud del conductor (m)

C = Capacidad (F)Q= Carga en culombiosV = Tensión entre las armaduras (V)

C = Capacidad (F)S= superficie de una armadura o placa (m2)d = distancia entre las armaduras (m)ε = constante dieléctrica del aislante

f = frecuencia (Hz)T= Periodo de la señal (s)

w = pulsación (rad/s)f = frecuencia (Hz)T= Periodo de la señal (s)

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4.4 Circuito de corriente alterna con resistencia: R

V I =

4.5 Circuito de corriente alterna con autoinducción (bobinas): L X

V I =

siendo fl X

L

π 2=

4.6 Circuito de corriente alterna con capacidad :C X

V I = siendo

fC X C

π 2

1=

4.7 Circuito de corriente alterna con resistencia, autoinducción y capacidad en serie:

Z

V I = siendo 22 )(( C L X X R Z −+=

4.8 Angulo de desfase de la corriente y la tensión:

R

X X acrtg C L −

4.8 Potencias consumidas:

4.8.1 Potencia Activa: P = R*I2

4.8.2 Potencia Reactiva: Q = (XL-XC)*I2

4.8.3 Potencia Aparente: S = Z*I2

4.9 Resonancia de un circuito serie: XL = XC

4.10 Resonancia de un circuito paralelo: LC

I π 2

1=

4.11 Relación entre tensiones e intensidades en un circuito trifásico en estrella y triángulo:

IL = IF

IU=IV=IW

VL = √3*VF

4.12 Potencia en corriente alterna trifásica equilibrada:

4.12.1 Potencia activa: φ φ cos***3cos***3 F F L L I U I V P ==

4.12.2 Potencia reactiva: φ φ sen I U sen I V Q F F L L ***3***3 ==

4.12.3 Potencia aparente: F F L L I U I V S **3**3 ==

TEMA 5. ELECTROMETRIA.

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UF

UL

IL

IF

IL

IF

UL

UFUL = UFIL = √3*IF

TRIÁNGULOESTRELLA

K = constante del aparato de medidaC = CalibreT= Número de divisiones de la escala

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5.1 Constante del instrumento de medida: D

C K =

5.2 Error absoluto: Eab = Va - Ve

5.2 Error relativo: 100*100*

e

ea

e

ab

reV

V V

V

E E

==

5.3 Precisión de un aparato de medida: 100*max

C

E K ab

L =

TEMA 6. TRANSFORMADORES.

6.1 Fuerzas electromotrices primarias y secundarias: 1max1 ***44.4 N f E φ =

2max2 ***44.4 N f E φ =

6.2 Relación de transformación de un transformador real:1

2

2

1

2

1

2

1

I

I

V

V

E

E

N

N m ====

TEMA 7. GENEREADORES DE CORRIENTE CONTINUA.

7.1 Fuerza Electromotriz de una dinamo: a p Nn E

60φ = a

Np K 60

=

7.2 Dinamo de excitación independiente: ecb V I Rr E V 2)( −+−=

Excitación Independiente Serie

7.3 Dinamo Serie:

e scb V I R Rr E V 2)( −++−=

7.4 Dinamo en Derivación: eicb V I Rr E V 2)( −+−=

d

b

d R

V I =

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Eab = Error absolutoVa = Valor aproximadoVe = Valor Real

Eabmax = Error absoluto máximoC = Valor final de escala o calibreK L = Clase del aparato

E1 = Fem primariaE2 = Fem secundaria

N1 = Espiras del primario N2 = Espiras del secundariof = frecuencia de alimentaciónφmax = flujo máximo de las chapas

E = Fuerza Electromotriz

N = Nº de Conductores activosn = Velocidad del rotor φ = flujo polar (Wb)

p = número de pares de polosa = ramas activas

E = Fuerza ElectromotrizVb = Tensión en bornesRc = Resistencia del devanado auxiliar I = Intensidad de la corriente de cargaVe = Caída de tensión en cada escobillar = resistencia interna del devanado inducido

E = Fuerza ElectromotrizVb = Tensión en bornesRc = Resistencia del devanado auxiliar I = Intensidad de la corriente de cargaVe = Caída de tensión en cada escobillar = resistencia interna del devanado inducidoRs = resistencia del devanado inductor

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7.5 Dinamo de excitación compuesta: ei scb V I R Rr E V 2)( −++−= d i I I I += d

b

d R

V I =

8. MOTORES DE CORRIENTE CONTINUA.

Las configuraciones existentes son las mismas que para los generadores de corriente continua y lasfórmulas simplemente hay que cambiar los signos negativos por los positivos.

9. MÁQUINAS SÍNCRONAS.

9.1 Velocidad del Alternador: p

f n

60=

10. MÁQUINAS ASÍNCRONAS.

10.1 Deslizamiento: n = n1-n2 1

21

n

nn −

10.2 Velocidad del campo giratorio: p

f n

60=

10.3 La potencia transmitida del estator al rotor, llamada potencia electromagnética Pem es (despreciandolas pérdidas en el hierro del estator) la potencia absorbida Pab menos las pérdidas en el devanado del

estator Pcu1.1cuabem P P P −=

La potencia mecánica desarrollada Pme es la potencia electromagnética menos las pérdidas en el devanadodel rotor.

2cuemme P P P −=

La potencia útil es la potencia mecánica desarrollada menos la potencia perdida por rotación Prot:rot meu P P P −=

10.4 momento de rotación útil:

w

P M u

u =

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E = Fuerza ElectromotrizVb = Tensión en bornesRc = Resistencia del devanado auxiliar Ii = Intensidad que circula por el devanado dederivación.Ve = Caída de tensión en cada escobillar = resistencia interna del devanado inducido

n = velocidad síncrona en rpmf = frecuencia (Hz)

p = pares de polos del inductor

n = deslizamiento en rpmn1 = velocidad del campo giratorion2 = velocidad del rotor δ = deslizamiento en %

Mu = momento útilPu = potencia útil

w = velocidad de giro del rotor en rad/s

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11. LUMINOTECNIA.

11.1. Iluminación o iluminancia:S

E φ

=

12. INSTALACIONES DE BAJA TENSIÓN.

12.1 Cálculo de la sección de una línea monofásica:cu

LI s

φ cos2=

12.2 Cálculo de una línea trifásica:cu

LI s L φ cos3=

13. FUNDAMENTOS DE ELECTRÓNICA.

13.1 Constante de tiempo: RC =τ

13.2 Factor de calidad de una bobina: R

fLQ

π 2=

13.3 Resistencia de un diodo:d

d

I

V Rd =

i

i

i I

V R =

13.4 Corrientes de un transistor: IE = IB+IC

13.5 Ganancia de corriente: B

C

I

I =β

13.6 Caída de tensión Colecto-Emisor: Vce = Vc-R cIc

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E = Iluminanciaφ = flujo luminosoS = superficie

s = sección en mm2 L = longitud de la línea en metrosI = Intensidad eficazCosφ = factor de potenciac = conductividad del conductor u = caída de tensión en la línea

IE = Intensidad del emisor IB = intensidad de baseIc = intensidad de colector