CORRIENTE CORRIENTE ELÉCTRICAELÉCTRICAY Y Y Y

RESISTENCIA RESISTENCIA ELÉCTRICAELÉCTRICA

Percy R. Cari Tumi

Video: Animación Tesla vs. Edison

Fuente:Tesla vs. Edison - Grandes peleas de la ciencia - Proyecto Ghttps://www.youtube.com/watch?v=vdSUSP3uUXY Percy Cari

• Describir los tipos decorriente y sus efectos.

• Analizar las magnitudes OBJETIVOS

• Analizar las magnitudes que afectan las resistencias eléctricas.

OBJETIVOS

(sesión)

3

Aplicar las leyes y principios básicos de la electricidad en circuitos eléctricos.

Medir parámetros eléctricos fundamentales y analizar e interpretar sus resultados.

Aplicar cálculos en la solución de circuitos eléctricos.

Objetivos de Curso

Aplicar cálculos en la solución de circuitos eléctricos.

Conectar circuitos eléctricos básicos.

Entender las leyes del electromagnetismo para describir el principio de funcionamiento de las máquinas eléctricas.

Reconocer principios fundamentales de la seguridad eléctrica.

Intensidad de corriente

• DEFINICIÓN:

La corriente eléctrica es la cantidad de carga eléctrica que pasa por un conductor, por unidad de tiempo, en cualquiera de sus unidad de tiempo, en cualquiera de sus puntos.

5

tQ

I∆∆=

Intensidad de Corriente• La carga eléctrica de un cuerpo se mide por el

número de electrones que posee en exceso o por defecto, esta carga se expresa en Coulombs(C).

• Un cuerpo tiene una carga de 1C si ganó o

perdió 6.25*1018 electrones.

• De la relación anterior deducimos que un

electrón tiene una carga de 1.6*10-19 C.6

INTENSIDAD DE CORRIENTE

7

Intensidad de corriente ( I )La intensidad de corriente eléctrica es la cantidad de carga eléctrica que circula por unidad de tiempo a través de una sección de un conductor.

t

8

Intensidad de corriente = Cantidad de carga

Tiempo de circulación

Unidad:

Ampere o amperio (A)

t

1 kA (kiloamperio) = 1 000 A

2 mA (miliamperio) = 0.002 A

8 µA (microamperio) = 0.000 008 A

causa efectoproduceTensión

eléctricacorriente

eléctrica

Tensión eléctrica e intensidad de corriente

Interruptor abierto

Tiene que haber una fuente de tensión eléctrica en un circuito eléctrico cerrado para que se produzca corriente eléctrica. En el circuito NO hay corriente eléctrica.

causa efectoproduceTensión

eléctricacorriente

eléctrica

Carga o

receptor

+

-

Fuente

de

tensión

Conductor

No hay corriente

eléctrica

Percy Cari

causa efectoproduceTensión

eléctricacorriente

eléctrica

Tensión eléctrica e intensidad de corriente

Tiene que haber una fuente de tensión eléctrica en un circuito eléctrico cerrado para que se produzca corriente eléctrica. En el circuito SÍ hay corriente eléctrica.

Interruptor cerrado

I Carga o

receptor

+

-

Fuente

de

tensión

Conductor

Aparece

corriente

eléctrica

Percy Cari

12

Ejemplo:

• Calcular la intensidad de corriente que circula por un conductor durante 16 segundos si han pasado por la sección circular del conductor 2*1019 electrones.

13Percy Cari

Intensidad de Corriente

UNIDADES Y MÚLTIPLOS:

14

Intensidad de Corriente• Ordenes de Magnitud:

15

La corriente eléctrica es la circulación de cargas o electrones a travésde un circuito eléctrico cerrado, que se mueven siempre del polonegativo al polo positivo de la fuente de suministro de fuerzaelectromotriz (FEM).

Circuito Eléctrico

16

Para que por un conductor circule una corriente eléctrica, esnecesario que entre sus extremos haya una diferencia de cargaeléctrica, de manera que los electrones circularán desde donde haymás cantidad hasta donde hay menos.

Símil hidráulico de la corriente eléctrica: Diferencia de niveles de fluido:

Diferencia de potencial

Flujo de agua:Corriente eléctrica

Bomba hidráulica:Fuente de voltaje

Circuito Eléctrico y Circuito Hidráulico Cerrados

17

La corriente, al igual que el agua, circula a través de unos canales otuberías; son los cables conductores y por ellos fluyen los electroneshacia los elementos consumidores.

MEDICION DE LA CORRIENTE ELECTRICA

El instrumento que mide corriente es el Amperímetro

Símbolo eléctrico del amperímetro: A

Las figuras muestran instrumentos de medición llamados multímetros . Estos multímetros pueden medir corriente eléctrica con la función amperímetro.

Percy Cari

MEDICION DE LA CORRIENTE ELECTRICA

Esquema eléctrico para medir corriente

Percy Cari

Representación del amperímetro para medir la corriente eléctrica

20

Sentido Real de la Corriente Eléctrica

21

El sentido de la corriente en el interior de la fuente de tensión, es del borne positivo al borne negativo, este es el verdadero sentido de la corriente, llamado sentido real o sentido electrónico .

Sentido real

Sentido de la Corriente Eléctrica

Sin embargo, asumimos que el sentido de la corriente es el contrario al sentido verdadero, a esto se conoce como sentido técnico de la corriente que va de negativo a positivo dentro de la fuente.

22

En el curso asumiremos que la corriente circula en el sentido convencional .

TIPOS DE CORRIENTE

a) Corriente Continua (DC):

Es aquella en la que su magnitud permanece constante con el tiempo y su valor permanece constante.

IDC(A)

Símbolo :

23

IDC

La corriente contínua tiene un sentido permanente de acuerdo a la polaridad de la fuente.

Percy Cari

b) Corriente Alterna (AC):

Es aquella corriente que su magnitud varia con el tiempo y su magnitud es variable.

IAC(A)

+ +

TIPOS DE CORRIENTESímbolo:

24

+ +

_ _t(s)

IAC IAC

La corriente alterna cambia constantemente de sentido y de magnitud.

Video: La Corriente Alterna de Tesla

Fragmento de “Maravillas Modernas: Nikola Tesla” de Hi story Channel (17:45 a 24:40 minutos).En internet: “Nikola Tesla El inventor más important e de la historia”.https://www.youtube.com/watch?v=DdDh2Tc3oPg Percy Cari

Efectos de la corriente eléctrica

•Efecto calorífico

•Efecto luminoso

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•Efecto químico

•Efecto fisiológico

Hernando Prada 27

La Resistencia depende de:

1.- La sección del conductor

Mayor área ===>Menor Resistencia

RESISTENCIA ELECTRICA en un conductor eléctrico

“La resistencia eléctrica es la oposición que ofrece n los conductores al paso de la corriente eléctrica”

2.- La longitud del conductor

Mayor área ===>Menor Resistencia

Menor área ===>Mayor Resistencia

La resistencia de un conductor aumenta con su longitud28

LA RESISTIVIDADLa resistividad de un conductor o la resistencia eléctrica especifica , esuna característica propia de cada elemento o material y se define comola resistencia de un conductor de un metro de longitud y un mm2 de sección.

La Resistencia depende de:3.- El tipo de material (coeficiente de resistividad).

29

La resistividad depende del material

Algunas resistividades a 20 grados centigrados:

30

De lo visto anteriormente, para la resistencia eléctrica de un conductor eléctrico, podemos relacionar lo siguiente:

31

La resistencia eléctrica es la oposición que ejerce un material al paso de la corriente eléctrica.

RESISTENCIA ELECTRICA (R)

Representación:

Unidad:

Ω

ohmio

Símbolo de la unidad:

32

Medición de la resistencia eléctrica

El instrumento que mide la resistencia eléctrica es el ohmiómetro u ohmímetro:

Símbolo eléctrico:

Ω

Conexión para medir resistencia eléctrica

33La resistencia siempre se debe medir sin energía eléctrica y el dispositivo a medir fuera de un circuito eléctrico.

Medición de resistencia eléctrica con el multimetro analógicoProcedimiento

1. Gire el selector de función a la escala y posición de ohmios.

2. Cortocircuite (unir) las puntas de prueba para obtener cero ohmios.

3. Gire la perilla de ajuste de cero hasta obtener cero ohmios.

4. Conectar las puntas de prueba al resistor y leer los valores obtenidos.obtenidos.

5. Cada vez que cambie de escala poner a cero el ohmiómetro.

34

VARIACION DE LA RESISTENCIA POR EFECTO DE LA TEMPERATURASabemos que la resistencia de un conductor depende del material, su longitud y la sección. Sin embargo, hay otro factor que altera el valor de la resistencia: la temperatura.Existen dos formas de calentar a un conductor:

35

Formas de calentar un conductor

a) Calentamiento interno o propio: Producido por la circulación de corriente en un conductor (efecto Joule).

b) Calentamiento externo o indirecto: Producido por influencia externa.

RF = Ri [1 + α ( TF - Ti ) ]

36

Clasificación de las resistencias

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Potenciómetros de ajuste (trimmer)

Potenciómetros giratorios

Tipos de Resistencias

Potenciómetros giratorios

Potenciómetro de cursor

Resistencias bobinadas Resistencias de película

Foto resistencias (LDR)

38

Tipos

39

Tipos

40

Tipos

41

Tipos

42

Tipos

43

Tipos

44

Tipos

45

Códigos de identificación de resistencias eléctrica s

1. Mediante letras y cifras

46

Códigos de identificación de resistencias eléctrica s

2. Mediante código de colores

47

48

4 7 102 10%±

Primera banda + Segunda banda x tercera banda = valor nominal

4 7 100 = 4700 Ω

Valor nominal = 4700 Ω

Tolerancia = 10%

Valor máximo = 4700 +10 % de 4700 = 5170 Ω

Valor mínimo = 4700 – 10 % de 4700 = 4230 Ω

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Resistencias en serie

Se dice que varias resistencias están en serie cuando van conectadas unas detrás de otras.

RT = R1 + R2 + R3 + . . . Rn

ASOCIACION DE RESISTENCIAS

La resistencia total será: 10 + 20 + 5 = 35 Ω.

50

FUENTE DE 4.5 V

51

DOS FOQUITOS EN SERIE

ASOCIACION DE RESISTENCIAS

Resistencias en paralelo

Varias resistencias están en paralelo cuando tienen unidos los extremos en un mismo punto.

RRRRR

11111 ++++=nT RRRRR 321

41

31

211 ++=

TR

1312=

TR Ω

La resistencia total será:

52

ASOCIACION DE RESISTENCIAS

Resistencias en paralelo (caso sólo 2 resistencias)

323*2

+=TR

2.1=TR Ω

La resistencia total será:

53Percy Cari

54

DOS FOQUITOS EN PARALELO

Conversión Triángulo-Estrella

55

cba

ba

cba

ac

cba

cb

RRR

RRR

RRR

RRR

RRR

RRR

++=

++=

++=

3

2

1Regla: La resistencia de cualquier rama de la red en Y es igual al producto de los dos lados adyacentes de la red ∆ dividido entre la suma de las tres resistencias del ∆

Percy Cari

Conversión Estrella-Triángulo

563

133221

2

133221

1

133221

R

RRRRRRR

R

RRRRRRR

R

RRRRRRR

c

b

a

++=

++=

++=Regla: Una resistencia de cualquier lado de la red ∆ es igual a la suma de las resistencias de la red Y multiplicadas de dos en dos y divididas por la resistencia opuesta de la red estrella

Percy Cari

EJERCICIOS

Un alambre de cobre de 800m y un área 8mm2 tiene una resistividad de 1.72x10-4 Ωmm2/cm y otro alambre de aluminio de 950m de largo cuya resistividad es de 2.63x10-4 Ωmm2/cm están conectados en serie ¿Cuál es la resistencia total del conductor si el alambre de aluminio tiene un diámetro de 3mm? (π = 3.1416)

Ω 8002 mmm Ω 9502 mmm

Ω=

××Ω×=

×Ω×=

−

−

72.101.0

18

8001072.1

8800

1072.1

4

2

24

Rcum

cmm

cmRcu

mm

m

cm

mmRcu

Ω=

××Ω×=

×Ω×=

−

−

53.301.0

10686.7

9501

1063.2

0686.7950

1063.2

4

2

24

Rcum

cmm

cmRcu

mm

m

cm

mmRal

Ω=Ω+Ω= 25.553.372.1totalR

57

Calcular la resistencia equivalente entre los puntos a y b del circuito mostrado:

EJERCICIOS

58

Ejemplo

• Calcular la resistencia equivalente entre los puntos a y b:

EJERCICIOS

59(Rab=40 Ω)

1. La resistencia final de un termómetro de platino es de 135Ω a 80ºC, hallar el valor de su resistencia inicial a 25ºC. Coeficiente de temperatura de la resistencia del platino 0.00392 ºC-1.

2. Un cable circular de cobre, de 1milímetro de diámetro tiene una resistividad de 0.0175Ω mm2/m y el valor de su resistencia es de 10 Ω. Calcular su longitud. (π = 3.1416)

3. Calcular la resistencia equivalente del siguiente circuito

EJERCICIOS

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CONSULTAR:Teorema de Millman: Conversión de conexión de resistencias de triángulo a estrella y viceversa.http://platea.pntic.mec.es/~jalons3/Electrotecnia/apuntes/est-tri.pdf

GRACIAS

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