UNIDAD V: CORRIENTE Y RESISTENCIA

Corriente Elctrica, Resistencia,

Resistividad y Conductividad. OBJETIVOS: COMPRENDER QUE ES LA CORRIENTE ELECTRICA. RELACIONAR LA RESISTENCIA CON LA CORRIENTE ELECTRICA

Corriente Electrica

Una corriente electrica es todo movimiento de carga de una region a otra.

En situaciones electrostaticas el campo electrico dentro de un conductor es igual a cero y no hay corriente.

Una particula con carga en movimiento dentro de un conductor experimenta colisiones frecuentes con los iones estacionarios del material.

Si se establece un campo electrico E constante y estable dentro de un conductor. Una particula con carga en el interior del material conductor se somete a una fuerza estable F = qE.

Corriente Electrica

El efecto del campo E es que, ademas del movimiento al azar de las particulas cargadas dentro del conductor, hay un movimiento neto muy lento o deriva de las particulas con carga que se desplazan como grupo en direccion de F.

Este movimiento queda descrito en terminos de la velocidad de deriva de las particulas. Como resultado, existe una corriente neta en el conductor.

Definicin: Corriente elctrica

En relacin a la figura, la corriente I a travs del rea de seccin transversal A es la proporcin de transferencia de carga con respecto al tiempo a travs de A.

Definimos la corriente a travs del rea de seccin transversal A como la carga neta que fluye a travs del rea por unidad de tiempo. La corriente es la tasa de

transferencia de carga a traves del area de la seccion transversal

La unidad de I es el ampere.

Velocidad de deriva: Suponiendo que las cargas

libres en el conductor son positivas, la velocidad de deriva tiene la misma direccin que el campo.

Sea la concentracin de partculas, y todas las partculas se mueven con la misma velocidad de deriva . En un intervalo de tiempo cada partcula se mueve una distancia .

El volumen del cilindro es , y el numero de particulas dentro es .

Velocidad de deriva

Si cada particula tiene una carga , la carga que fluye hacia afuera por el extremo del cilindro durante el tiempo es

Y la corriente es;

La corriente por unidad de area de la seccion transversal se denomina densidad de corriente .

Velocidad de deriva

La corriente I y la densidad de corriente J no dependen del signo de la carga, por lo que en las expresiones anteriores para I y J, la carga q se sustituye por su valor absoluto :

ejemplo

Ejemplo 5.1

Resistividad

Definimos la resistividad de un material como la relacin de las

magnitudes del campo elctrico y de la densidad de corriente.

La resistividad de un conductor metlico casi siempre se incrementa al aumentar la temperatura.

Donde 0 es la resistividad de T0 (0C 20 C) y (T) es la

resistividad a la temperatura T. El factor se llama coeficiente de temperatura de la resistividad.

Coeficientes de temperatura

Resistencia elctrica La razn de V a I para un conductor particular se llama Resistencia R

ejemplo

Calculo del valor de un resistor

ejemplo