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20 julio 2016

Corriente Eléctrica

9:08:00 p.m.    No comments


La corriente eléctrica es la tasa de flujo de carga que pasa por un determinado punto de un circuito eléctrico, medido en Culombios/segundo, denominado Amperio. En la mayoría de los circuitos eléctrico de DC, se puede asumir que la resistencia al flujo de la corriente es una constante, de manera que la corriente en el circuito está relacionada con el voltaje y la resistencia, por medio de la ley de Ohm. Las abreviaciones estándares para esas unidades son 1 A = 1 C/s.

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Ley de Intensidad Corriente

9:05:00 p.m.    No comments

http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/electric/ohmlaw.html#c1
La intensidad de corriente eléctrica (corriente eléctrica) en amperios, que fluye hacia un punto de unión de un circuito eléctrico, es igual a la intensidad de corriente que fluye hacia fuera del punto de unión. Esto se puede ver como un declaración de la conservación de la carga, puesto que Ud. no pierde ninguna carga durante el proceso del flujo alrededor del circuito, la corriente total en cualquier sección transversal del circuito es la misma. Junto con la ley de voltaje, esta ley es una herramienta poderosa para el análisis de los circuitos eléctricos.
La ley de corriente es una de las principales herramientas para el análisis de los circuitos eléctricos junto con la ley de Ohm, la ley de voltaje y la relación de potencia. Aplicando la ley de corriente al circuito de arriba junto con la ley de Ohm y las reglas para la combinación de resistencias nos da los números mostrados abajo. La determinación de los voltajes y las corrientes asociadas con un circuito en particular, junto con la relación de potencia, le permite describir completamente el estado eléctrico de un circuito de corriente continua.

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Ley de Voltaje

9:02:00 p.m.    No comments


http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/electric/ohmlaw.html#c1
La suma de las diferencias de voltajes en cualquier bucle cerrado debe ser cero. No importa que camino se sigue a través del circuito eléctrico, si Ud. vuelve al punto de partida, debe medir el mismo voltaje, restringiéndose el cambio de voltaje alrededor del bucle a cero. Puesto que el voltaje es la energía de potencial eléctrico por unidad de carga, la ley de voltaje se puede considerar como una consecuencia de la conservación de la energía.
La ley de voltaje tiene una gran utilidad práctica en el análisis de los circuitos eléctricos. Se usa junto con la ley de corrientes en muchas tareas de análisis de circuitos.
La ley de voltaje es una de las principales herramientas, para el análisis de los circuitos eléctricos, junto con la ley de Ohm, la ley de corriente y la relación de potencia. Aplicando la ley de voltaje al circuito de arriba junto con la ley de Ohm y las reglas para combinar resistencias nos da los números mostrados abajo. La determinación de los voltajes y las corrientes asociadas con un circuito en particular junto con la potencia, le permite describir completamente el estado eléctrico de un circuito de corriente continua.

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Ley de Ohm

8:56:00 p.m.    No comments

http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/electric/ohmlaw.html#c1
Para muchos conductores de la electricidad, la corriente eléctrica que fluye a través de ellos, es directamente proporcional al voltaje que se le aplica. Cuando se toma una vista microscópica de la ley de Ohm, se encuentra que la velocidad de desplazamiento de las cargas a través del material, es propocional al campo eléctrico en el conductor. A la proporción entre el voltaje y la corriente, se le llama resistencia, y si esta proporción es constante sobre un amplio rango de voltajes, al material se le dice que es un material "óhmico". Si el material se puede caracterizar por tal resistencia, entonces la corriente se puede predecir de la relación:

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ELEMENTOS DE UN CIRCUITO

8:52:00 p.m.    No comments


Los circuitos eléctricos se consideran construidos por elementos de circuitos localizados, conectados por medio de cables los cuales tienen esencialmente una resistencia despreciable. Los tres elementos de circuito básicos son las resistencias, condensadores, e inductancia. Aquí se van a considerar solamente estos tres elementos pasivos; los elementos de circuitos activos, son objetos de la electrónica.

 La resistencia eléctrica de un componente o aparato del circuito se define como la proporción entre el voltaje aplicado y la intensidad de corriente eléctrica que fluye a su través:

Si la resistencia es constante sobre un considerable rango de voltajes, entonces se puede usar la ley de Ohm, I = V/R, para predecir el comportamiento del material. Aunque la definición de arriba se aplica para voltajes e intensidades de corriente continua (DC), se mantiene la misma definición para aplicaciones AC sobre resistores.
Ya sea que un material obedezca o no la ley de Ohm, su resistencia se puede describir en términos de la resistividad de la materia constituyente. La resistividad y por tanto la resistencia es dependiente de la temperatura. Sobre rangos medibles de temperatura, esta dependencia, se puede predecir a partir del coeficiente de resistividad de temperatura.

La inductancia está tipificada por el comportamiento de una bobina de hilo eléctrico al resistir cualquier cambio en la corriente eléctrica a través de ella.
Surge de la ley de Faraday. La inductancia L se puede definir en función de la fem generada para oponerse a un determinado cambio en la corriente:

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CIRCUITO RC

8:29:00 p.m.    No comments

Un condensador y un resistor conectados en serie con una fuente de tensión conforman lo que se denomina un circuito RC serie.

Carga de un condensador

Considérese el circuito en serie de la figura. Inicialmente el condensador está descargado. Si se cierra el interruptor I la carga empieza a fluir produciendo corriente en el circuito, el condensador se empieza a cargar. Una vez que el condensador adquiere la carga máxima, la corriente cesa en el circuito.
En el circuito de la figura tendremos que la suma


Vab+Vbc+Vca=0
  • El extremo a tiene un potencial mayor que el extremo b de la resistencia R ya que la corriente fluye de a a b. De acuerdo a la ley de Ohm Vab=iR
  • La placa positiva del condensador b tiene mayor potencial que la placa negativac, de modo que Vbc=q/C.
  • El terminal positivo de la batería a tiene mayor potencial que el terminal negativo c, de modo que Vca=-Ve , donde Ve es la fem de la batería
La ecuación del circuito es

iR+q/C-Ve =0

Teniendo en cuenta que la intensidad se define como la carga que atraviesa la sección del circuito en la unidad de tiempo,i=dq/dt, tendremos la siguiente ecuación para integrar
Derivando con respecto al tiempo, obtenemos la intensidad en función del tiempo
La carga tiende hacia un valor máximo C·Ve al cabo de un cierto tiempo, teóricamente infinito.
La intensidad disminuye exponencialmente con el tiempo, hasta que se hace cero cuando el condensador adquiere la carga máxima.
La cantidad RC que aparece en el denominador de t se denomina constante de tiempo del circuito. Este representa el tiempo que tomará a la corriente para decrecer hasta 1/e de su valor inicial.
Un tubo-capilar alimentado por un flujo constante producido por un frasco de Mariotte es la analogía hidráulica de la carga de un condensador.

Balance energético

  • La energía aportada por la batería hasta el instante t es
  • La energía disipada en la resistencia hasta el instante t es
  • La energía almacenada en el condensador en forma de campo eléctrico es
Comprobamos que Eb=ER+EC. Parte de la energía suministrada en la batería se disipa en la resistencia, y otra parte se acumula en el condensador.

Cuando se completa el proceso de carga t→∞, la mitad de la energía suministrad por la batería se disipa en la resistencia y la otra mitad se acumula en el condensador.

Descarga de un condensador

Consideremos ahora el circuito que consta de un condensador, inicialmente cargado con carga Q, y una resistencia R, y se cierra el interruptor I.
La ecuación del circuito será la siguiente.
Vab+Vba=0
rc1.gif (1785 bytes)
  • Como la corriente va de a hacia b, el potencial de a es más alto que el potencial de b. Por la ley de Ohm Vab=iR.
  • En el condensador la placa positiva a tiene más potencial que la negativa b, de modo queVba=-q/C.
La ecuación del circuito es
iR-q/C=0
Como la carga disminuye con el tiempo i=-dq/dt. La ecuación a integrar es
La carga del condensador disminuye exponencialmente con el tiempo. Derivando con respecto del tiempo, obtenemos la intensidad, en el sentido indicado en la figura.
que disminuye exponencialmente con el tiempo.
La descarga tubo-capilar es la analogía hidráulica de la descarga del condensador.

Balance energético

  • La energía inicial del condensador es
  • La energía disipada en la resistencia hasta el instante t es
  • La energía almacenada en el condensador en forma de campo eléctrico en el instante t es
Comprobamos que Ec=E0-ER. La energía en el condensador se disipa en la resistencia. Cuando se completa el proceso de descarga t→∞, toda la energía almacenada en el condensador se ha disipado en la resistencia.

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