TY - BOOK AU - ANTONIO HERMOSA TI - PRINCIPIOS DE ELECTROCIDAD Y ELECTRONICA III SN - 9786077072041 AV - TK146H47 H47 PY - 2013/// CY - MEXCO PB - 2ALFAOMEGA GRUPO EDITOR, S.A. DE C. V N1 - Capítulo 1 Conceptos y análisis de circuitos básicos en corriente alterna 1.1 Resistencia puramente óhmica. 1 1.2 La bobina en corriente alterna. Reactancia inductiva (XL). 1 1.3 El condensador en corriente alterna. Reactancia capacitiva (Xc). 1 1.4 Análisis de los circuitos elementales en corriente alterna. 6 1.4.1 Análisis del circuito puramente resistivo. 8 1.4.1.1 Potencia eléctrica desarrollada. 8 1.4.2 Análisis del circuito puramente inductivo. 12 1.4.2.1 Potencia eléctrica desarrollada. 15 1.4.3 Análisis del circuito puramente capacitivo. 17 1.4.3.1 Potencia eléctrica desarrollada. 21 1.5 Conceptos sobre potencia en corriente alterna (activa, reactiva, aparente y cos φ) 23 1.5.1 Potencia activa (P) 27 1.5.2 Potencia reactiva (Q) 27 1.5.3 Potencia aparente (S). 27 1.5.4 Factor de potencia (cos φ) 28 1.6 Ejercicios desarrollados 29 1.6.1 Cálculo de las potencias en el circuito inductivo. 33 1.6.2 Cálculo de las potencias en el circuito capacitivo. 33 1.7 Ejercicios propuestos 34 34 Capítulo 2 Introducción al cálculo de circuitos mediante números complejos 37 2.1 Introducción a los números complejos. 37 2.2 El operador j (unidad imaginaria). 38 2.2.1 El operador j hace girar un vector 90°. 38 2.3 Concepto de número complejo 41 2.4 Formas de expresión de un número complejo 2.4.1 Forma binómica .................................................. 44 2.4.2 Forma trigonométrica ........................................... 44 2.4.3 Forma polar .......................................................... 45 2.4.4 Ejercicio de ejemplo: Representación en la forma binómica, polar y trigonométrica: 46 2.5 Ejercicios desarrollados ...................................... 48 2.6 Operaciones básicas con los números complejos 2.6.1 Aplicación de la calculadora .................................. 51 2.6.1.1 Ejemplo de operaciones de conversión mediante calculadora 51 2.6.2 Suma de números complejos .................................... 53 2.6.2.1 Ejercicio de aplicación ........................................... 55 2.6.3 Resta de números complejos .................................... 58 2.6.3.1 Ejemplo de aplicación ........................................... 59 2.6.4 Operación de multiplicar .......................................... 60 2.6.4.1 Multiplicación en la forma binómica ........................ 61 2.6.4.2 Multiplicación en la forma polar ................................ 61 2.6.5 Operación de dividir ................................................... 62 2.6.5.1 División en la forma binómica ................................ 62 2.6.5.1.1 Conjugado de un complejo 2.6.5.2 División en la forma polar ....................................... 65 2.7 Aplicación de la notación compleja a los circuitos de electricidad y electrónica 62 2.8 Ejercicios propuestos ............................................. 66 Capítulo 3 Circuitos serie con resistencia, inductancia y capacidad (R - L - C) 73 3.1 Circuito serie R - L ..................................................... 73 3.1.1 Impedancia .............................................................. 76 3.1.2 Potencia ................................................................... 81 3.1.3 Ejercicio de ejemplo análisis .................................. 84 3.2 Circuito serie R-C ..................................................... 85 3.2.1 Impedancia ................................................................ 89 Control 3.2.2 Potencia. 89 3.2.3 Ejemplo de ejercicio de análisis. 91 3.3 Circuito serie R-L-C. 93 3.3.1 Principios básicos generales. 93 3.3.2 Ejemplo de cálculo. 98 3.3.3 Circuito R-L-C de carácter inductivo. 101 3.3.4 Circuito R-C-L de carácter capacitivo. 101 3.4 Resonancia en el circuito serie. 103 3.4.1 Principios básicos 103 3.4.2 Ejemplo de ejercicio. 106 3.5 Ejercicios desarrollados 109 3.5.1 Circuito R-L. 109 3.5.2 Circuito R-C 114 3.5.3 Circuito R-L-C 116 3.6 Ejercicios propuestos 120 Capítulo 4 Circuitos paralelo R-L-C: Principios básicos, resonancia y compensación de potencia reactiva. 121 4.1 Introducción 121 4.1.1 Generalidades sobre suma de intensidades y potencias 123 4.2 Circuito paralelo R-C 126 4.2.1 Susceptancia y admitancia. 128 4.2.2 Ejemplo de ejercicio de cálculo de un circuito R-C. 132 4.2.3 Ejemplo de aplicación de las admitancias 134 4.3 Circuito paralelo R-L 135 4.3.1 Ejemplo de ejercicio de cálculo de un circuito R-L 137 4.4 Circuitos paralelo R-L-C. 139 4.4.1 Circuito de carácter capacitivo. 139 4.4.2 Circuito de carácter inductivo 142 4.4.3 Impedancia. 142 4.4.4 Ejemplo de ejercicio de cálculo de un circuito R-L-C 143 4.5 Resonancia en el circuito paralelo 149 4.6 Factor Q 156 4.7 Compensación de la potencia reactiva. 158 Capítulo 5: Introducción a la electrónica, con temas como semiconductores, termistores, células fotoconductoras, varistores y diodos, incluyendo polarización y valores básicos. Capítulo 6: Circuitos de alimentación, con subtemas como transformadores, rectificación, filtrado y regulación de tensión, además de ejemplos de circuitos rectificadores prácticos. Capítulo 8 Transistores 231 8.1 Introducción 8.1.1 El transistor amplifica. 231 8.1.1.1 Concepto de amplificar. 232 233 8.2 Principios básicos. 234 8.2.1 El transistor en la práctica. 8.2.1.1 Función básica que realiza el transistor. 235 8.2.1.2 Ganancia de corriente (β). 235 8.3 Configuraciones del transistor. 236 8.3.1 Configuración emisor común. 237 8.3.2 Configuración base común. 238 8.3.3 Configuración colector común. 239 8.4 Aplicaciones del transistor. 240 8.4.1 Amplificadores. 240 8.4.2 Osciladores. 241 8.4.3 Interruptores electrónicos. 241 8.5 Ejercicios desarrollados. 243 8.6 Ejercicios propuestos. 245 9.3 Regulación de potencia por ángulo de fase.. 271 9.3.1 Rectificación controlada 273 9.3.1.1 Calculo de la tensión de salida. 275 9.3.2 Circuito práctico regulador de potencia en continua. 276 9.3.2.1 Cálculo de la tensión de salida.. 278 9.3.2.2 Montaje práctico de experimentación. 279 9.4 El Triac.. 281 9.4.1 Función básica del Triac. 281 9.4.2 Estados de polarización. 282 9.4.3 Interruptor electrónico realizado con Triac 283 9.5 El Diac. 284 9.5.1 Función básica del Diac 284 9.5.2 Circuito regulador en alterna con Triac-Diac. 285 9.5.3 Circuito de luz crepuscular con Triac.. 287 Capítulo 10 Introducción a los circuitos integrados: Generadores de señal (CI 555) 10.1 Introducción a los circuitos integrados 289 10.2 El circuito integrado 555. Generador de señales. 289 10.2.1 Estructura interna funcional. 292 10.2.2 Funciones básicas de sus patillas 292 10.3 El 555 en montaje generador de señales 292 10.3.1 Diagrama de ondas 295 10.3.2 Funcionamiento del circuito 296 10.3.3 Circuito práctico generador de ondas asimétricas. 297 10.3.4 Generador de ondas simétricas de f = 1 Hz. 298 10.4 El 555 como monoestable. Temporizador. 299 10.4.1 Funcionamiento del circuito 301 10.4.2 Circuito práctico temporizador con el 555. 301 Capítulo 11 Circuitos integrados reguladores de tensión. 11.1 Introducción 307 11.2 Reguladores de tensión serie 78XX/79XX. 11.2.1 Características generales. 11.2.2 Circuito de aplicación básica. 11.2.3 Montaje de un alimentador de 12 V con un 7812. 11.2.4 El 79XX. Regulador de salida negativa. 11.2.5 Alimentador con salida simétrica basado en un 7812 y 7912. 11.2.6 Reguladores de 3 A. Serie 78TXX. 11.2.6.1 Fuente de alimentación de 5 V y 3 A basada en un 78T05. 11.2.7 Reguladores de 100 mA. Serie 78LXX. 11.2.8 Estructura y circuito interno de un regulador 7812. 11.3 Reguladores de la serie LM317/337 11.3.1 Características generales. 11.3.2 Circuito básico de aplicación del LM317. 11.3.2.1 Circuito experimental del LM317. 11.3.3 Fuente de alimentación de salida variable basada en el LM317. 11.3.4 Circuito para ajustar la intensidad de salida máxima. Capítulo 12 Amplificadores operacionales 12.1 Introducción 12.2 Características básicas de los amplificadores operacionales 12.2.1 Ancho de banda. 12.2.2 Amplificación de tensión 12.2.3 Impedancia de salida 12.2.4 Impedancia de entrada. 12.3 Los amplificadores operacionales son amplificadores diferenciales 12.3.1 Alimentación simétrica. 12.3.2 Entrada no inversora 12.3.3 Entrada inversora 12.3.4 Curva de respuesta saturación – saturación. 12.4 Consideraciones prácticas de cálculo con operacionales 12.4.1 El circuito integrado amplificador operacional uA741. 12.4.1.1 Características básicas 12.4.1.2 Ajuste del Offset... 339 340 Control 12.4.1.3 Ganancia (en lazo abierto) en función de la frecuencia.....340 12.5 Circuitos básicos con operacionales. Aplicaciones prácticas 12.5.1 Operación en lazo abierto y lazo cerrado. Realimentación. 342 12.5.2 La fuente de alimentación debe ser simétrica. 342 12.5.3 Circuitos de ajuste del offset 343 12.5.3.1 Ajuste en lazo abierto... 343 12.5.3.2 Ajuste en lazo cerrado 344 12.5.4 Circuito seguidor de tensión 346 12.5.5 Circuito amplificador inversor. 347 12.5.5.1 Ejemplo de cálculo y montaje práctico. 349 12.5.5.2 Experimentación con Multisim 351 12.5.6 Circuito amplificador no inversor. 352 12.5.6.1 Ejemplo de cálculo.. 353 12.5.7 Circuito sumador 355 12.5.8 Sumador no inversor 356 12.5.9 Circuito de media aritmética. 358 12.5.10 Circuito restador 359 12.5.10.1 Ejemplo práctico de cálculo 360 12.5.11 Circuitos convertidores temperatura - tensión. 12.5.11.1 Sensor de temperatura: diodo. 361 361 12.5.11.2 Sensor de temperatura: NTC 362 12.5.12 Generador de onda cuadrada. 363 12.5.13 Amplificador operacional de potencia para audio (sonido): TDA 2003. 366 12.5.13.1 Circuito práctico amplificador de sonido. 366 Capítulo 13 Introducción a la electrónica de potencia 371 13.1 Introducción 371 13.2 Sistemas Rectificadores trifásicos. 373 13.2.1 Rectificadores no controlados. 374 13.2.1.1 Rectificador trifásico de media onda. 376 13.2.2 Rectificador trifásico de doble onda. 381 13.2.3 Rectificadores controlados... 13.2.3.1 Rectificador controlado bifásico. 383 13.2.3.2 Puentes rectificadores semi controlados 383 13.2.3.3 Diodo volante... 386 13.2.3.4 Rectificador trifásico con puente semi controlado .....387 13.3 Inversores - Onduladores. 388 13.4 Control de potencia en alterna 389 13.5 Cicloconvertidores 390 13.6 Interruptores estáticos 391 13.7 Convertidores cc/cc. Choppers 392 13.7.1 Características principales 392 13.7.2 Tensión continua de salida.. 393 13.7.3 Duty cicle 394 13.8 Resumen de los tipos básicos de convertidores 396 13.9 Componentes electrónicos de potencia. 397 13.9.1 Diodos de potencia.. 397 13.9.1.1 Datos de características del diodo. 398 13.9.2 El tiristor (SCR) 400 13.9.2.1 Datos característicos del tiristor .400 13.9.3 El GTO .401 13.9.4 El MCT.. 402 13.9.5 El transistor MOSFET de potencia. 403 13.9.5.1 Ejemplos de MOSFET de potencia comerciales. 403 13.9.6 Transistor IGBT. 404 13.10 Circuitos prácticos. 405 13.10.1 Interruptores estáticos. Activación de cargas en alterna mediante señales digitales. 405 13.10.2 Regulador de potencia conmutado basado en MOSFET. .407 Respuestas a los ejercicios propuestos. .409 N2 - Principios de electricidad y electrónica III En este tomo (III) de la serie se explican, de forma detallada y práctica, los circuitos básicos en corriente alterna (reactancias, impedancia, desfases, factor de potencia, potencias activas y reactivas, resonancia, etc.) así como una introducción al cálculo de circuitos mediante números complejos. Todo ello combinando adecuadamente los conceptos teóricos con la utilidad práctica, y apoyado por diversos ejercicios desarrollados. Además, en esta segunda edición, se han añadido 9 capítulos exclusivos sobre electrónica básica general, de manera que el libro ha quedado dividido en dos partes: Electricidad y Electrónica. El objetivo principal de la parte de electrónica es proporcionar una introducción a la electrónica, cuya materia puede ser suficiente para según qué profesionales (por ejemplo, de otras especialidades), o bien permitir seguir estudios más avanzados de electrónica (lo cual se hace a partir del tomo IV). También puede resultar interesante para cubrir la parte fundamental de electrónica en Centros de Educación Técnica, Centros Vocacionales, Centros de Formación y Cursos de Capacitación (por ejemplo, el de Instalaciones Eléctricas y Automáticas). El nivel técnico es básico-medio, procurando un máximo didactismo y un enfoque práctico. Estas características hacen que resulte de especial interés en los estudios de formación técnica profesional en general, así como a todo aquel interesado en la electricidad y electrónica. Antonio Hermosa Donate es Técnico Superior en la especialidad de Electrónica y Sistemas Automáticos (EIB). Ha cursado estudios de Ingeniería Electrónica éó y de Electrónica de Potencia en General Motors (Alemania). Ha sido jefe del laboratorio de electrónica en las empresas Instrumentos Musicales Electrónicos (IME) y Eurelsa, donde diseñó varios modelos de órganos electrónicos comerciales. Asimismo, ha trabajado en Robótica y Electrónica de Potencia en General Motors. Desde 1997 es profesor en la Escuela Técnica Profesional del Clot (ETPC), Barcelona. www.alfaomega.com.mx ER -