Universidad Nororiental Privada Gran Mariscal de Ayacucho Núcleo Ciudad Bolívar Escuela de Ingeniería en Sistemas Cátedra de Física II Profesor(a): María de los A. Guevara
Integrantes: Guillen E. Jumaira
C.I.: 23.732.253
Freites P. David
C.I.: 21.013.246
Ríos Carlos Daniel
C.I.: 14.987.194
Cabrera R. Diego
C.I.: 20.773.651
Corriente Eléctrica El concepto de corriente eléctrica como su nombre lo indica se refiere al flujo de las cargas eléctricas en el espacio en una dirección determinada. Se pretende con él describir el movimiento de la carga eléctrica en una dirección del espacio y medir la rapidez del flujo de carga. Se dice que existe una corriente eléctrica cuando hay un flujo neto de carga eléctrica en una dirección específica del espacio. Para definir una expresión que permita calcularla, es necesario considerar una dirección del espacio y tener información de la carga neta que atraviesa a una superficie perpendicular a esa dirección. En el caso
de la electricidad, la corriente es la carga neta que atraviesa una superficie transversal en cada unidad de tiempo. Operacionalmente se define: I = Q/t Siendo Q la magnitud de la carga, t el tiempo e I la magnitud de la corriente. La corriente eléctrica se mide en Amperios en honor al Físico francés Ampere. Un Amperio equivale al flujo de un Coulombio de carga eléctrica por segundo. Existen diferentes múltiplos y submúltiplos de esta unidad, pero quizás los más usados son: 1 miliamperio = 10 -3 Amperios. 1 microamperio=10 -6 Amperios. Donde quiera que haya carga eléctrica en movimiento es posible medir una corriente, ello dará lugar a diferentes tipos de corrientes que reciben diferentes denominaciones de acuerdo a las características del movimiento. Corriente Directa o Continua (C.C o D.C) . Esta denominación se usa para corrientes cuyas magnitudes permanecen constantes en el tiempo. Corriente Alterna. (C.A) Se denominan así, a las corrientes que varían alternativamente de sentido y de magnitud. Causa de la corriente eléctrica. Para que se produzca una corriente eléctrica es necesario que exista algún agente que produzca una fuerza electromotriz, es decir una fuerza que produzca movimiento sobre las cargas.
Intensidad de Corriente Eléctrica Es la carga eléctrica que pasa a través de una sección del conductor en la unidad de tiempo. En el Sistema Internacional de Unidades se expresa en C·s1 (culombios partido por segundo), unidad que se denomina amperio. Si la intensidad es constante en el tiempo se dice que la corriente es continua; en caso contrario, se llama variable. Si no se produce almacenamiento ni disminución de carga en ningún punto del conductor, la corriente es estacionaria. Se mide con un galvanómetro que, calibrado en amperios, se llama amperímetro y en el circuito se coloca en serie con el conductor cuya intensidad se desea medir.
Resistividad Se define la resistividad, r (o ρ), como la inversa de la conductividad,
La resistividad eléctrica de una sustancia mide su capacidad para oponerse al flujo de carga eléctrica a través de ella. Un material con una resistividad eléctrica alta (conductividad eléctrica baja), es un aislante eléctrico y un material con una resistividad baja (conductividad alta) es un buen conductor eléctrico. Se le llama Resistividad eléctrica al grado de dificultad que encuentran los electrones en sus desplazamientos. Se designa por la letra griega rho minúscula (ρ) y se mide en ohm-metros (Ω•m).1 Resistencia La resistencia se define como el cociente entre la diferencia de potencial entre dos puntos de un objeto material y la corriente establecida como consecuencia de esa diferencia de potencial. Desde su descubrimiento por George Ohm en el siglo 19, la resistencia eléctrica se ha medido en ohms. En términos matemáticos la resistencia es: Cuando un cuerpo material es sometido a una diferencia de potencial entre dos de sus puntos, se establece una Corriente Eléctrica de una determinada magnitud. La intensidad de esta corriente, depende de diversos factores, algunos de ellos propios del material en cuestión y otros más bien externos.
Ley de Ohm La ley de Ohm establece que la intensidad eléctrica que circula entre dos puntos de un circuito eléctrico es directamente proporcional a la tensión eléctrica entre dichos puntos, existiendo una constante de proporcionalidad entre estas dos magnitudes. Dicha constante de proporcionalidad es la conductancia eléctrica, que es inversa a la resistencia eléctrica. La ecuación matemática que describe esta relación es:
Donde, I es la corriente que pasa a través del objeto en amperios, V es la diferencia de potencial de las terminales del objeto en voltios, G es la conductancia en siemens y R es la resistencia en ohmios (Ω). Específicamente, la ley de Ohm dice que la R en esta relación es constante, independientemente de la corriente. Esta ley tiene el nombre del físico alemán Georg Ohm, que en un tratado publicado en 1827, halló valores de tensión y corriente que pasaba a través de unos circuitos eléctricos simples que contenían una gran cantidad de cables. Él presentó una ecuación un poco más compleja que la mencionada anteriormente para explicar sus resultados experimentales. La ecuación de arriba es la forma moderna de la ley de Ohm.
Esta ley se cumple para circuitos y tramos de circuitos pasivos que, o bien no tienen cargas inductivas ni capacitivas (únicamente tiene cargas resistivas), o bien han alcanzado un régimen permanente. También debe tenerse en cuenta que el valor de la resistencia de un conductor puede ser influido por la temperatura.
Conductancia Se denomina conductancia eléctrica (G) de un conductor, a la inversa de la oposición que dicho conductor presenta al movimiento de los electrones en su cuerpo, es decir que la conductancia es la propiedad inversa de la resistencia eléctrica. De acuerdo con la Ley de Ohm, el valor de la resistencia “R” se obtiene dividiendo el voltaje o tensión en volt “E” del circuito, por el valor de la intensidad “I” en ampere
sustituyendo por “G” el resultado de la operación, tendremos:
O también:
Es decir, lo inverso a la resistencia. El valor de la conductancia “G” de un material se indica en “siemens” y se identifica con la letra "S". Un siemens equivale a,
o también a
.
Energía de la corriente eléctrica La energía eléctrica se manifiesta como corriente eléctrica, es decir, como el movimiento de cargas eléctricas negativas, o electrones, a través de un cable conductor metálico como consecuencia de la diferencia de potencial que un generador esté aplicando en sus extremos. Cada vez que se acciona un interruptor, se cierra un circuito eléctrico y se genera el movimiento de electrones a través del cable conductor. Las cargas
que se desplazan forman parte de los átomos de la sustancia del cable, que suele ser metálica, ya que los metales al disponer de mayor cantidad de electrones libres que otras sustancias son los mejores conductores de la electricidad. La mayor parte de la energía eléctrica que se consume en la vida diaria proviene de la red eléctrica a través de las tomas llamadas enchufes, a través de los que llega la energía suministrada por las compañías eléctricas a los distintos aparatos eléctricos que se desea utilizar, mediante las correspondientes transformaciones.
Circuitos de Resistencia Es interesante considerar circuitos formados por varias resistencias, conectadas de diversas maneras. Antes de entrar en mayores detalles respecto a estos circuitos, describiremos algunas de las formas mas comunes de conectar resistencias entre sí, a la vez que introducir el concepto de `resistencia equivalente'. Consideremos un elemento resistivo; esto es, un conductor con conductividad finita g (un conductor perfecto tiene conductividad infinita). Si, por esta resistencia, pasa una corriente I, y la resistencia entre sus extremos a y b es Rab, entonces la diferencia de potencial Vab entre los extremos es Vab = RabI. La resistencia eléctrica se mide con el Ohmímetro es un aparato diseñado para medir la resistencia eléctrica en ohmios. Las formas más sencillas de conectar resistencias se conocen por los nombre de conexion `serie' y `paralelo', Es importante denotar que no todas la conexiones pueden reducirse a los casos “serie' y 'paralelo”.
Código de Colores para Elementos Resistivos Para caracterizar un resistor hacen falta tres valores: resistencia eléctrica, disipación máxima y precisión o tolerancia. Estos valores se indican normalmente en el encapsulado dependiendo del tipo de éste. Estos valores se indican con un conjunto de rayas de colores sobre el cuerpo del elemento. El valor de la resistencia eléctrica se obtiene leyendo las cifras como un número de una, dos o tres cifras; se multiplica por el multiplicador y se obtiene el resultado en Ohmios (Ω). El coeficiente de temperatura únicamente se aplica en resistencias de alta precisión o tolerancia menor del 1%.
Color de la banda
Valor de la Valor de la Coeficiente 1°cifra 2°cifra de Multiplicador Tolerancia significativa significativa temperatura
Negro
0
0
1
-
-
Marrón
1
1
10
±1%
100ppm/°C
Rojo
2
2
100
±2%
50ppm/°C
Naranja
3
3
1 000
-
15ppm/°C
Amarillo
4
4
10 000
±4%
25ppm/°C
Verde
5
5
100 000
±0,5%
20ppm/°C
Azul
6
6
1 000 000
±0,25%
10ppm/°C
Violeta
7
7
10000000
±0,1%
5ppm/°C
Gris
8
8
100000000
±0.05%
1ppm/°C
Blanco
9
9
1000000000
-
-
Dorado
-
-
0,1
±5%
-
Plateado
-
-
0,01
±10%
-
Ninguno
-
-
-
±20%
-
