Tema 3: 3: Leyes Leyes Fundamentales: Ley de Ohm. Electricidad Oswaldo Moreno A.
OBJETIVOS sesión
• Interpretar el concepto de corriente eléctrica, sus características características y tipos. • Describir el comportamiento de la electricidad. • Aplicar la Ley de Ohm para calcular los parámetros eléctricos básicos.
Objetivos de Curso Aplicar las leyes y principios básicos de la electricidad en circuitos eléctricos. Medir parámetros eléctricos fundamentales y analizar e interpretar interpretar sus resultados. Aplicar cálculos en la solución de circuitos eléctricos. Conectar circuitos eléctricos básicos. Entender las leyes del electromagnetismo para describir el principio de funcionamiento funcionamiento de las máquinas eléctricas.
Reconocer principios fundamentales fundamentales de la la seguridad eléctrica.
Leyes Fundamentales de Electricidad: Ley de Ohm
Introducción Hemos estudiado algunas magnitudes eléctricas: intensidad de corriente, tensión y resistencia. En la práctica se nos pueden presentar problemas en los que conozcamos dos de estas magnitudes y tengamos que determinar la tercera. Será necesario conocer una fórmula que nos relacione I, U y R.
Ley de Ohm El físico Ohm, basándose en un experimento, determinó que la intensidad de corriente que recorre un circuito eléctrico es directamente proporcional a la tensión aplicada e inversamente proporcional a la resistencia eléctrica.
Triángulo Ley de Ohm
U I
R
Ley de Ohm (1) “La relación que existe entre la tensión aplicada en dos puntos de un conductor y la intensidad de corriente que circula entre los mismos es una constante que llamamos resistencia".
I
U
R
R
U
I
Ejemplo 1 Calcular la resistencia que ofrece un conductor cuando se aplica una tensión de 380V por el que circula una corriente de 15A. R
U
I
R
380V 15 A
R 25.3
Ejemplo 2 Calcular la intensidad de corriente que circula por una resistencia de 48Ω cuando se le aplica un tensión de 220V
I
U
R
I
220V 48
I = 4.6 A
Leyes Fundamentales de Electricidad: Curvas Características
Tensión variable vs Resistencia constante
Tensión constante vs Resistencia variable
Circuito abierto
Cortocircuito
Ejercicio 1 En una prueba de laboratorio de la ley de Ohm con resistencia constante, se obtuvo el gráfico mostrado. Calcule la medida de la resistencia.
Solución Ejercicio 1
Ejercicio 2 Al aplicar 100 mV a los extremos de un conductor circulan 0,1 A. Si la sección del conductor es de 1,5 mm2 y su longitud es de 83 m. ¿De qué material está hecho dicho conductor?
Solución Ejercicio 2
Conmutador Eléctrico
Circuito Eléctrico con interruptor o conmutador
Ejercicio 3 Cuando el conmutador está en posición 1, el amperímetro indica 200 mA y cuando está en posición 2, señala 0,5 A. Calcule el valor de U y R.
Solución Ejercicio 3
Solución Ejercicio 3
Asociación de Resistencias
Ejercicio 4 Determinar la intensidad de corriente total del circuito
Solución Ejercicio 4
Solución Ejercicio 4
Solución Ejercicio 4
R=60Ω
Ejercicio 5 Calcular la resistencia equivalente del circuito mostrado:
Solución Ejercicio 5
Ejercicios Propuestos 1. Calcular i:
Ejercicios Propuestos 2. Calcula la resistencia equivalente al circuito, así como la corriente y potencia que cedería una fuente de alimentación de 200 V conectada entre los extremos del mismo.
Rpta: 27 Ω 7,5 A 1501 W
Ejercicios Propuestos 3. Calcula la tensión, intensidad y potencia de cada una de las resistencias, incluida la total, que aparecen en el circuito Rptas: R1: (3,7 A, 37 V, 137 W) R2: (5 A, 100 V, 500 W) R3: (2,1 A, 63 V, 132 W) R4: (1,6 A, 63 V, 101 W) RT: (8,7 A, 100 V, 870 W)
Ejercicios Propuestos 4. Una estufa esta conectada a una tensión de 220v y tiene una resistencia de 15 Ω ¿Cuál es la intensidad de corriente? Dar la respuesta en KA 5. Enchufamos en nuestra casa una radio de resistencia R y absorbe una corriente I, pero si enchufamos una radio del cuádruple de resistencia, la corriente que absorbe es menor en 20A que la anterior. Hallar I. considera que en casa el voltaje en todos los tomacorrientes es siempre el mismo.
Ejercicios Propuestos
6. Calcular la resistencia de un conductor de aluminio cuya longitud es de 42m y sección 1.55mm2,ρ Al= 0.028 Ωxmm2/m 7. La resistencia de un termómetro de platino es de 5Ω a 30ºC, hallar su valor a 80ºC coeficiente de temperatura de la resistencia de platino 0.00392 ºC-1
Resumiendo Ley de Ohm Curvas características Conexión serie paralelo resistencias
Próxima Sesión • Segunda Ley de Kirchhoff. • Primera Ley de Kirchhoff.
Enlaces • Alcalde San Miguel, Pablo. (1999). Electrotecnia. Equipos e instalaciones electrotécnicas. Madrid: Paraninfo. (621.3 /A35) • Dorf, Richard C. (2006). Circuitos eléctricos. México D.F.: Alfaomega. (621.3C / D92C)
