Resistencias.
Todo material ofrece cierta oposición al flujo de corriente, oposición que puede ser grande o pequeña.
Esta oposición se denomina resistencia
La resistencia depende:
乛 Longitud
乛Area de sección transversal
乛Temperatura
乛Longitud:
Cuando mayor sea la longitud del conductor, mayor es la resistencia.
Sección:
La resistencia es menor cuando mayor sea la sección del conductor.
Temperatura:
Entre mayor sea la temperatura de un material, mayor es la resistencia de este.
Material:
Cuanto mayor sea el coeficiente de conductividad que tiene el conductor, menor es la resistencia al paso de la corriente.
La resistencia se representa con la letra R, la unidad para la medición de la resistencia es el Ohm ( Ω.). La resistencia se representa dentro de un circuito.
LEY DE OHM.
La ley de Ohm establece que en un circuito eléctrico,el valor de la corriente es directamente proporcional al voltaje aplicado inversamente proporcional a la resistencia del circuito.
V/I = R
V= voltaje ( V)
R= Resistencia
I= Corriente
Existe una manera sencilla de saber cual es la formula que se debe utilizar en un momento dado: usando un triangulo de Ohm donde se coloca la corriente, el voltaje, y la resistencia.
Para utilizar el triangulo se cubre el valor que se desea calcular y las letras restantes hacen la
Circuitos en serie y en paralelos
Las resistencias en un circuito eléctrico pueden estar dispuestas en serie o en paralelo:
Circuitos de Corriente Continua en Serie
RT= R1 + R2 + R3 +...+ RN
Circuitos de Corriente Continua en Paralelo
Se dice que varios elementos están en paralelo cuando la caída de potencial entre todos ellos es la misma. Esto ocurre cuando sus terminales están unidas entre sí como se indica en el esquema siguiente:
• Ahora la diferencia de potencial entre cualquiera de
las resistencias es V, la existente entre los puntos A y B.
• La corriente por cada una de las resistencias es V/Ri (i=1,2,3).
• La corriente total que va de A a B será I1+ I2 + I3
• La resistencia total de N número de resistencias en paralelo está dada por la siguiente ecuación:
Al haber tres caminos alternativos para el paso de la corriente, la facilidad de paso (conductancia) ha aumentado: la facilidad total es la suma de las facilidades. La conductancia 1/Rp ha de ser la suma de las conductancias de las resistencias componentes de la asociación:
1/Rp = 1/R₁+ 1/R₂+ 1/R₃
Así como la resistencia se opone ante el flujo de corriente, la inductancia (L) se opone al cambio del flujo de corriente.
El dispositivo que cumple eficazmente esta función es el inductor,
que físicamente es una bobina que tiene numerosos espiras de
alambre de cobre, de un diámetro muy fino y con un forro o aislante,
arrollados en un tubo de baquelita.
Cuando un flujo de electrones circula a lo largo de un conductor, empieza a expandirse un campo magnético desde el eje del conductor. Las líneas de fuerza del campo magnético se mueven hacia afuera, a través del material conductor, continuando después por el aire, induciendo un voltaje en el propio conductor. Este voltaje inducido tiene siempre una dirección opuesta al de la circulación de la corriente. Debido a dicha dirección opuesta, a este voltaje se le llama fuerza contra electromotriz (f.c.e) o f.e.m inversa.
La inductancia se expresa en henrios (H) pero como es una unidad de medición grande, es más común usar sus submúltiplos milihenrios (mH, 1 x10-3 H = .001 H) y microhenrios (μH, 1 x 10-6 H = .000001 H).
El efecto de la f.c.e que se crea en el conductores el de oponerse al valor máximo de la corriente, aunque esta es una condición temporal.
Cuando la corriente que pasa por el conductor alcanza finalmente un valor permanente, las líneas de fuerza dejan de expandirse o moverse y ya no se produce f. c. e. m.
En el instante en que la corriente empieza a circular, las líneas de fuerza se expanden con la máxima velocidad y se produce el valor máximo de la f.c.e. En dicho instante, la f.c.e.m tiene un valor justo inferior al voltaje aplicado.
Así como la inductancia se opone ante cualquier cambio en la
corriente, la capacitancia (C ) se opone ante cualquier cambio en el
voltaje.
El dispositivo que introduce la capacitancia a los circuitos es el capacitor. Este dispositivo almacena energía en un campo electrostático y la libera posteriormente.Un capacitor está formado por 2 placas conductoras paralelas entre sí, separadas por una capa delgada de material aislante. A este material no conductor se le conoce como dieléctrico.
La unidad para expresar la capacitancia es el faradio (F) pero
los capacitores comúnmente se clasifican en μF=1 x 10-6
(microfaradios) o pF=1 x 10-12 (picofaradios).
El capacitor se representa mediante los siguientes símbolos:
Funcionamiento de un Capacitor
En el instante en que se cierra el interruptor, el terminal negativo de la batería empieza a impulsar electrones a la placa superior del capacitor, así como también se extraen electrones de la placa inferior del capacitor al extremo positivo de la batería. A medida que se establece una diferencia de electrones entre las 2 placas, aparecen líneas de fuerza
electrostáticas entre ellas.
A. En el momento de cerrar el interruptor no existe en el capacitor f.e.m inversa y la amplitud de la corriente viene determinada únicamente por la resistencia del circuito. Con el tiempo, entran más electrones al capacitor y se produce en él una f.e.m inversa cada vez mayor, haciendo que la corriente en el circuito vaya decreciendo. Una vez que la f.e.m inversa iguala a la de la fuente, la corriente dejará de A circular completamente.
B. Por otra parte, el capacitor no puede descargarse a través de la fuente, ya que la polaridad del voltaje de la fuente es tal que se opone al voltaje del capacitor. Debido a lo anterior, el capacitor debe contar con una trayectoria de descarga, como se muestra en la figura (corriente de descarga). En el instante
tX se mueve el interruptor de manera que la fuente quede desconectada del capacitor para empezar el proceso de descarga.
Es probable que, por experiencia propia,usted ya sepa que la mayor parte de los equipos eléctricos indican su voltaje y potencia, en volts y watts. Las lámparas eléctricas de 220 volts, también indican sus watts y suelen identificarse más en watts que en volts.
¿Qué significa esta indicación en watts para los equipos eléctricos?
Los watts de las lámparas eléctricas y otros equipos indican la velocidad con que la energía eléctrica se convierte en otra forma de energía, como calor o luz.
Cuanto mayor sea la rapidez con que la lámpara convierte energía eléctrica en luz, mayor será su luminosidad. De este modo, una lámpara de 100 watts suministra más luz que una de 75 watts. Del mismo modo, los watts de motores, resistencias y otros dispositivos eléctricos indican la velocidad con que éstos
transforman energía eléctrica en alguna otra forma de energía. Si se excede la cantidad de watts normales, el equipo o dispositivo se recalienta o se deteriora.
Inductancia
Así como la resistencia se opone ante el flujo de corriente, la inductancia (L) se opone al cambio del flujo de corriente.
El dispositivo que cumple eficazmente esta función es el inductor,
que físicamente es una bobina que tiene numerosos espiras de
alambre de cobre, de un diámetro muy fino y con un forro o aislante,
arrollados en un tubo de baquelita.
Cuando un flujo de electrones circula a lo largo de un conductor, empieza a expandirse un campo magnético desde el eje del conductor. Las líneas de fuerza del campo magnético se mueven hacia afuera, a través del material conductor, continuando después por el aire, induciendo un voltaje en el propio conductor. Este voltaje inducido tiene siempre una dirección opuesta al de la circulación de la corriente. Debido a dicha dirección opuesta, a este voltaje se le llama fuerza contra electromotriz (f.c.e) o f.e.m inversa.
La inductancia se expresa en henrios (H) pero como es una unidad de medición grande, es más común usar sus submúltiplos milihenrios (mH, 1 x10-3 H = .001 H) y microhenrios (μH, 1 x 10-6 H = .000001 H).
El efecto de la f.c.e que se crea en el conductores el de oponerse al valor máximo de la corriente, aunque esta es una condición temporal.
Cuando la corriente que pasa por el conductor alcanza finalmente un valor permanente, las líneas de fuerza dejan de expandirse o moverse y ya no se produce f. c. e. m.
En el instante en que la corriente empieza a circular, las líneas de fuerza se expanden con la máxima velocidad y se produce el valor máximo de la f.c.e. En dicho instante, la f.c.e.m tiene un valor justo inferior al voltaje aplicado.
Capacitancia
corriente, la capacitancia (C ) se opone ante cualquier cambio en el
voltaje.
El dispositivo que introduce la capacitancia a los circuitos es el capacitor. Este dispositivo almacena energía en un campo electrostático y la libera posteriormente.Un capacitor está formado por 2 placas conductoras paralelas entre sí, separadas por una capa delgada de material aislante. A este material no conductor se le conoce como dieléctrico.
La unidad para expresar la capacitancia es el faradio (F) pero
los capacitores comúnmente se clasifican en μF=1 x 10-6
(microfaradios) o pF=1 x 10-12 (picofaradios).
El capacitor se representa mediante los siguientes símbolos:
Funcionamiento de un Capacitor
En el instante en que se cierra el interruptor, el terminal negativo de la batería empieza a impulsar electrones a la placa superior del capacitor, así como también se extraen electrones de la placa inferior del capacitor al extremo positivo de la batería. A medida que se establece una diferencia de electrones entre las 2 placas, aparecen líneas de fuerza
electrostáticas entre ellas.
A. En el momento de cerrar el interruptor no existe en el capacitor f.e.m inversa y la amplitud de la corriente viene determinada únicamente por la resistencia del circuito. Con el tiempo, entran más electrones al capacitor y se produce en él una f.e.m inversa cada vez mayor, haciendo que la corriente en el circuito vaya decreciendo. Una vez que la f.e.m inversa iguala a la de la fuente, la corriente dejará de A circular completamente.
B. Por otra parte, el capacitor no puede descargarse a través de la fuente, ya que la polaridad del voltaje de la fuente es tal que se opone al voltaje del capacitor. Debido a lo anterior, el capacitor debe contar con una trayectoria de descarga, como se muestra en la figura (corriente de descarga). En el instante
tX se mueve el interruptor de manera que la fuente quede desconectada del capacitor para empezar el proceso de descarga.
Potencia Eléctrica – Ley de Joule
¿Qué significa esta indicación en watts para los equipos eléctricos?
Los watts de las lámparas eléctricas y otros equipos indican la velocidad con que la energía eléctrica se convierte en otra forma de energía, como calor o luz.
Cuanto mayor sea la rapidez con que la lámpara convierte energía eléctrica en luz, mayor será su luminosidad. De este modo, una lámpara de 100 watts suministra más luz que una de 75 watts. Del mismo modo, los watts de motores, resistencias y otros dispositivos eléctricos indican la velocidad con que éstos
transforman energía eléctrica en alguna otra forma de energía. Si se excede la cantidad de watts normales, el equipo o dispositivo se recalienta o se deteriora.
Ley de Joule
la temperatura de 1g de agua. Joule encontró, como consecuencia de sus experiencias, que una corriente de 1Amp desarrolla 0.239 cal en una resistencia de 1 W. Este número, determinado por la experiencia, se llama equivalente termoeléctrico. El calor desarrollado en un segundo es 0.239 U.I.cal y en un tiempo de t segundos: Establece que todo conductor recorrido por una corriente se calienta, lo cual produce el llamado "efecto calórico" de la corriente eléctrica.
Q = 0.239 U.I.t calorías
De acuerdo a la ley de Ohm, U = I R. Sustituyendo esta relación, se obtiene la ley de Joule en su segunda forma:
Q = 0.239 I² x R x t calorías
Expresión que determina el calor generado en una resistencia R, por una corriente de I ampares, enun tiempo t.
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