Introducción unidades eléctricas corriente eléctrica...

Introducción

unidades eléctricas

corriente eléctricacorriente eléctrica

leyes de la electricidad (Ohm y Kirchhoff)

Circuitos en serie y en paralelo

Corriente alterna

Principios BásicosBásicos

Inicialmente los átomos tienen carga eléctrica neutra

N° protones = N° electrones N° protones = N° electrones

16/06/2014 3Electricidad y Electrónica Elemental - Bioing. Marco De Nardi

Si a un átomo le quitamos un electrón obtenemos un Catión o ion positivo

Si a un átomo le quitamos un protón obtenemos un Anión o ion negativoobtenemos un Anión o ion negativo


Ley de CoulombLas cargas del mismo signo se repelen y las cargas de diferente signo se atraen


Los materiales, según su capacidad de trasmisión de la corriente eléctrica, son clasificados en conductores y aislantes.

Conductores son los que dejan traspasar a través de ellos la electricidad compartiendo los electrones de las orbitas mas externas. Aislantes en cambio tienen los electrones mas fuertemente ligados a sus orbitas, imposibilitando el paso de la corriente.


Si imaginamos un conductor formado por una hilera de átomos de cobre (CU) podemos ver como se mueven los electrones por el conductor.

Los átomos poseen en todo momento la misma cantidad de electrones que de protones (carga neutra)

aunque estos pasan de un átomo a otro. Definimos corriente eléctrica como el movimiento de

electrones por un conductor.


Campo Eléctrico

La ley de Coulomb sobre la fuerza tiene la misma forma matemática que la ley de Newton sobre la gravitación y puede tratarse en forma análoga, excepto por el hecho de que la fuerza de gravitación es siempre de atracción, mientras que la eléctrica puede ser de atracción o de repulsión.

Podemos considerar la fuerza de gravitación como surgida de la existencia de un campo gravitatorio, y en el caso de una fuerza eléctrica, podemos considerar una carga como creadora de un CAMPO ELECTRlCO que ejerce considerar una carga como creadora de un CAMPO ELECTRlCO que ejerce una fuerza sobre la otra carga. Cuando se coloca una carga q en un punto del espacio, el campo eléctrico en dicho punto ejercerá una fuerza F sobre la carga y está dada por:

en donde "E" (vector), es la INTENSIDAD DEL CAMPO ELECTRICO en el lugar de la carga "q".

16/06/2014 Electricidad y Electrónica Elemental - Bioing. Marco De Nardi 9

Potencial Se define el potencial en un punto de un campo eléctrico como el cociente

entre la energía potencial eléctrica de una carga de prueba en un punto del campo, y el valor de la carga:

en donde "Ve” es el potencial, "Epe" es la energía potencial eléctrica y "q" es la carga de prueba colocada dentro de un campo eléctrico.

El Voltio puede definirse del siguiente modo:

EL POTENCIAL EN UN PUNTO DE UN CAMPO ELECTROSTÁTICO SERÁ UN VOLTIO, SI PARA TRAER UNA CARGA DE UN COULOMB DESDE EL INFINITO AL PUNTO, VENCIENDO LAS FUERZAS DEL CAMPO, ES NECESARIO REALIZAR UN TRABAJO DE UN JOULE.


DIFERENCIA DE POTENCIAL

La diferencia de potencial entre dos puntos de un campo electrostático es la diferencia entre los potenciales de dicho punto, y puesto que los mismos se expresan en Voltios, la diferencia de potencial se expresará también en Voltios.

La diferencia de potencial (~V) entre dos puntos "A" y "BU es dc un Voltio, si se realiza un trabajo de un Joule paro mover una carga de un Coulomb desde "A" hasta "B" en contra de las fuerzas del campo eléctrico en el que se encuentra dicha carga.


El circuito eléctrico básico es:

Sentido Sentido Convencional


El generador El generador aplica una fuerza desde su polo positivo a

los electrones para hacerlos saltar al polo negativo. A la fuerza necesaria para este movimiento se la denomina:

Fuerza Electromotriz


Medición de la Tensión y de la F.E.M.

La unidad de medida es el Volt (V) y el equipo utilizado para medirlo se denomina Voltímetro y se conecta en paralelo al elemento que se quiere medir.


El receptorEl receptor mas común es conocido como Resistencia.

Este elemento produce una interferencia al paso de los electrones generando calor cuando estos circulan además de regular la cantidad de electrones que pasan.


Medición del Valor de Resistencia

La unidad de medida es el Ohm (Ω), el equipo utilizado para medirlo se denomina Óhmetro y se conecta en paralelo al elemento que se quiere medir.


Corriente, Carga eléctrica e Intensidad

Anteriormente definimos la CORRIENTE ELECTRICA como el movimiento de electrones por el conductor.

Ahora bien, se define CARGA ELECTRICA (Q) O CANTIDAD DE ELECTRICIDAD al exceso (carga negativa) o falta (carga positiva) de electrones en un cuerpo. Como la carga de un electrón es muy pequeña, no se toma a ésta como unidad de medida de la carga eléctrica, sino a un conjunto de ellos que se denomina Coulomb (C), y equivale a la carga total de 6.3 trillones de electrones (6,3 x 1018 electrones)total de 6.3 trillones de electrones (6,3 x 1018 electrones)

Se define Intensidad de Corriente a la cantidad de electricidad (o carga eléctrica) que circula en la unidad de tiempo por el conductor y se mide en Amperes (A)


Medición de Intensidad de Corriente La unidad de medida es el Amper (A), el equipo utilizado

para medirlo se denomina Amperímetro y se conecta en serie al elemento que se quiere medir.


Ley de Ohm

Que relación existe entre V, R e I para que se cumplan los valores anteriores?

La relación se llama Ley de Ohm y su enunciado dice que “la Intensidad de corriente que circula por un circuito eléctrico es directamente proporcional a la tensión eléctrico es directamente proporcional a la tensión aplicada e inversamente proporcional a la resistencia eléctrica”.


Ley de Ohm


Potencia EléctricaPotencia eléctrica se define como el trabajo realizado por la carga eléctrica,

en una unidad de tiempo.

P= T / t

Cuando hablamos de potencia consumida, entendemos que actúan 2elementos, uno que entrega energía y otro que la consume. En el caso de la

Cuando hablamos de potencia consumida, entendemos que actúan 2elementos, uno que entrega energía y otro que la consume. En el caso de laelectricidad, cede energía la pila o generador y consume energía laresistencia.

Por lo tanto recordando la ley de Ohm:

P= V x I Y la unidad de medida de la potencia es el Watt.También lo podemos expresar como:

P= I2 x R ó P= V2 / R


Energía Eléctrica

Energía eléctrica se define como la potencia consumida en launidad de tiempo.

E= P / t

Y la unidad de medida de la potencia es el Joule aunque existen Y la unidad de medida de la potencia es el Joule aunque existen otras unidades mas conocidas: si expresamos la potencia en Kwatt y el tiempo en Horas obtenemos el KW/h.


Asociación Serie de ResistenciasConsiste en conectar el terminal de salida de una resistencia con el

terminal de entrada de la siguiente.

Supongamos 3 resistencias (R1, R2, R3). Cada una de ellas consume una potencia (P1, P2, P3), tiene una tensión (V1, V2, V3) y por cada una circula la intensidad (I1, I2, I3)


Divisor de Tensión El circuito de la imagen se denomina “divisor de tensión” por que la

tensión de la pila o generador queda dividida en el punto de conexión de las dos resistencias, obteniendo V1 y V2.


Divisor de Tensión El circuito de la imagen se denomina divisor de tensión por que la

tensión de la pila o generador queda dividida en el punto de conexión de las dos resistencias, obteniendo V1 y V2.


Asociación Paralelo de ResistenciasConsiste en conectar todos los terminales de salida entre si y todos los

terminales de entrada entre si, de manera que quedará un terminal de entrada y otro de salida común al conjunto.

Supongamos 3 resistencias (R1, R2, R3). Cada una de ellas consume una potencia (P1, P2, P3), tiene una tensión (V1, V2, V3) y por cada una circula la intensidad (I1, I2, I3)


Divisor de Intensidad El circuito de la imagen se denomina divisor de intensidad por que la

intensidad de la pila o generador queda dividida en el punto de conexión de las dos resistencias, obteniendo I1 e I2.


Divisor de IntensidadEl circuito de la imagen se denomina divisor de intensidad por que la

intensidad de la pila o generador queda dividida en el punto deconexión de las dos resistencias, obteniendo I1 e I2.


Otros ComponentesCapacitores o Condensadores:

Se llama capacitor a un dispositivo que almacena carga eléctrica. Elcapacitor está formado por dos conductores próximos uno a otro,separados por un aislante, de tal modo que puedan estar cargados conel mismo valor, pero con signos contrarios.

Para un capacitor se define su capacidad como la relación de la carga queposee uno de los conductores y la diferencia de potencial entre ambos,es decir, la capacidad es proporcional a la carga e inversamentees decir, la capacidad es proporcional a la carga e inversamenteproporcional a la diferencia de potencial:

C = Q / V, medida en Farad (F).

d

_+

VQ-Q+


Otros ComponentesInductores o Bobinas:

Un inductor o bobina es un componente pasivo de un circuito eléctrico que, debido al fenómeno de la autoinducción, almacena energía en forma de campo eléctrico.

La bobina almacena energía eléctrica en forma de campo magnético cuando aumenta la intensidad de corriente, devolviéndola cuando ésta disminuye.


MUCHAS GRACIAS . . .MUCHAS GRACIAS . . .


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