Corriente eléctrica

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Aplicar la ley de ohm, en el desarrollo de ejercicios..

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En términos simples, la electricidad corresponde al movimiento de cargas eléctricas. Las cargas que pueden moverse son los electrones (que tienen carga negativa). Para que dicho movimiento de electrones se produzca se requiere: 



Un medio por donde moverse (tradicionalmente un cable) Una fuerza que los impulse

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EFECTO DE DIVERSAS CORRIENTES ELÉCTRICAS EN EL CUERPO I en ampere

Efectos

0.001

Se puede sentir

0.005

Doloroso

0.010

Contrac. Musculares involuntarias (Espasmos)

0.015

Pérdida Control Muscular

0.070

Si pasa por el corazón, trastornos graves ( mortal si dura más de 1s)

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Conocer los elementos básicos de un circuito eléctrico.

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Una pila es lo que se denomina una “fuente electromotriz” o fem. Una fem “impulsa” a los electrones a moverse de un lugar a otro. El camino que recorren se conoce como “circuito”

Una fem produce un voltaje entre dos lugares o puntos del circuito.

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La resistencia eléctrica nos indica la dificultad que tienen los electrones para ir de un lugar a otro de un circuito. Esa resistencia depende de: 

 

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El material (existen conductores y aislantes o malos conductores) El grosor o sección transversal El largo

Todos los materiales tienen al menos una pequeña resistencia. Cuando la corriente pasa por ellos, una parte de la energía se disipa en forma de calor.

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Voltaje, resistencia e intensidad de corriente están relacionadas entre si por la llamada “Ley de Ohm” Es importante notar que la resistencia es una constante, que determina la relación entre el voltaje y la intensidad, pero que NO VARIA al cambiar alguno de ellos

V R I

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Un circuito es un camino para la corriente. En un circuito principalmente podemos encontrar: 



fem o generadores de voltaje (pilas, baterías, generadores, enchufes, etc.) Resistencias (cualquier aparato eléctrico actúa como una resistencia)

La figura representa un circuito donde supondremos válida la ley de ohm. Con estos queremos decir que la intensidad de corriente varía proporcionalmente con la diferencia de potencial.

Símbolos

Fem constante (batería o pila) Interruptor de contacto

ri

Resistencia de un artefacto Resistencia interna de la fem

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Aplicar la Ley de Ohm, en la resolución de problemas.

1. ¿Qué significa que una cierta varilla de carbono tenga una resistencia de 15[]?.

2. Si se aplica un voltaje de 60[V] a cierto conductor y se observa que la corriente tiene una intensidad de 4[A]. ¿Cuál es la resistencia eléctrica?.

3. Cuando se aplica un voltaje de 50[V] a un conductor, la corriente que se establece tiene una intensidad de 5[A].  a) ¿Cuál es la resistencia?.  b) Si ahora se aplica 150[V] se verifica que la corriente es de 10[A], ¿ cuál es la resistencia?. ¿ Es óhmico el conductor?.

4. Por un conductor óhmico de resistencia 10[ohm] pasa una corriente de 5[A] durante 4[min]. a) ¿Qué voltaje se aplica?. b) ¿Cuántos [C] pasan por una sección cualquiera del conductor en ese tiempo?. c) ¿Cuántos electrones pasaron?.

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Conocer los distintos tipos de circuitos eléctricos.

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En un circuito en serie todas las resistencias están conectadas al mismo cable, si se quema una, deja de circular la corriente.



En un circuito en serie:  La intensidad es la misma en cada resistencia Itotal=I1=I2=I3…  El voltaje depende de cada resistencia, pero el voltaje total del circuito es la suma de todos los voltajes Vtotal=V1+V2+V3…  La resistencia total es la suma de todas las resistencias Rtotal=R1+R2+R3…

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En un circuito en paralelo, cada resistencia está en una línea de corriente distinta, así que si una resistencia falla, las otras siguen funcionando.

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En un circuito en paralelo:  La intensidad de corriente que sale de la pila se reparte entre las distintas resistencias, así que  Itotal=I1+I2+I3… 



El voltaje es el mismo en cada resistencia Vtotal=V1=V2=V3… Por cada resistencia que se agrega, se agrega un camino más, así que, al haber más caminos, la corriente tiene menos dificultades para avanzar (La resistencia disminuye). Matemáticamente, 1 1 1 1 esto se expresa como    ...... RT

R1

R2

R3

Combinación de serie y paralelo

OBJETIVO: Aplicar la Ley de Ohm en circuitos eléctricos

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En un circuito en serie:  Itotal=I1=I2=I3…  Vtotal=V1+V2+V3…  Rtotal=R1+R2+R3… En un circuito en paralelo:  Itotal=I1+I2+I3…  Vtotal=V1=V2=V3…

1 1 1 1    ...... RT R1 R2 R3 En cualquier circuito se cumple que

V R I

Ejercicios Ley de Ohm y Circuitos 1. En el circuito de la figura, si la intensidad de corriente que sale de la pila

a) b)

es de 1 A, el voltaje de la pila es 4,5 v y las resistencias son R1= 1Ω, R2= 3Ω, R3= 6Ω ¿Cuál es la intensidad en la resistencia 1? ¿Cuál es la resistencia total del circuito? Solución: a) La intensidad de corriente en todo el circuito es la misma (no se pierde carga en el camino), así que la intensidad en R1 = 1 A

b) Las resistencias están en serie, asi que se cumple que

Rt  R1  R2  R3  1  3  6  10

2. Con respecto al circuito de la figura, si  R1 = 10 ohm  R2 = 20 ohm  R3 = 20 ohm a) ¿Cómo están conectadas las resistencias?

b) ¿Cuál es el voltaje en R3?

c) ¿Cuál es la resistencia total del circuito? 1 1 1 1 1 1 1 1 4          Rt R1 R2 R3 Rt 10 20 20 20



20  5  Rt 4

3. Se conectan dos ampolletas en paralelo a una corriente de 220 V. Si cada ampolleta tiene una resistencia de 500 Ω, ¿Cuál es la resistencia del circuito? Solución: Como las ampolletas están en paralelo, y cada una es una resistencia, sumamos las dos resistencias en paralelo.

1 1 1   Rt R1 R2 1 1 1 2    Rt 500 500 500 1 2  Rt 500 Rt 

500  250 2

4. ¿Cuál es la resistencia total (o resistencia equivalente) del circuito? Solución: Las tres resistencias de arriba están conectadas en paralelo entre sí. Así que calcularemos cuanto vale la resistencia de esa parte del circuito 1 1 1 1    Rt R1 R2 R3 1 1 1 1 2 11 4      Rt 5 10 10 10 10

Rt 

Ahora, es como si tuviéramos lo siguiente Como ahora las dos resistencias están en serie:

Rt  R1  R2  2,5  10  12,5

10  2,5 4

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