circuito electrico
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Un circuito eléctrico es un conductor unido por sus extremos, en el que existe, al menos, un generador que produce una corriente eléctrica.
En un circuito, el generador origina una diferencia de potencial que produce una corriente eléctrica.
La intensidad de esta corriente depende de la resistencia del conductor.
Los elementos que pueden aparecer en un circuito eléctrico pueden estar colocados en serie o en paralelo.
Se distinguen dos tipos de corrientes:
Corriente continua: Es aquella corriente en donde los electrones circulan en la misma cantidad y sentido, es decir, que fluye en una misma dirección.
Su polaridad es invariable y hace que fluya una corriente de amplitud relativamente constante a través de una carga.
A este tipo de corriente se le conoce como corriente continua o corriente directa, y es generada por una pila o batería.
Corriente alterna: La corriente alterna es aquella que circula durante un tiempo en un sentido y después en sentido opuesto, volviéndose a repetir el mismo proceso en forma constante.
Su polaridad se invierte periódicamente, haciendo que la corriente fluya alternativamente en una dirección y luego en la otra.
El mecanismo que lo constituye es un elemento giratorio llamado rotor, accionado por una turbina el cual al girar en el interior de un campo magnético (masa), induce en sus terminales de salida un determinado
Intensidad de corriente
La intensidad del flujo de los electrones de una corriente eléctrica que circula por un circuito cerrado depende fundamentalmente de la tensión o voltaje (V) que se aplique y de la resistencia (R) en ohm que ofrezca al paso de esa corriente la carga o consumidor conectado al circuito.
Intensidad = carga/tiempo I= Q/t
Resistencia
La resistencia de un material es una medida que indica la facilidad con que una corriente eléctrica puede fluir a través de él.
La resistencia de un conductor es directamente proporcional a su longitud e inversamente proporcional a su sección y varía con la temperatura.
Medida de la resistencia. Ley de Ohm.
La resistencia de un conductor es el cociente entre la diferencia de potencial o voltaje que se le aplica y la intensidad de corriente que lo atraviesa
R= Va-Vb /I. Es la expresión matemática de la ley de Ohm.
Potencia
La potencia de un aparato electrónico es la energía eléctrica consumida en una unidad de tiempo (por lo general, un segundo).
potencia = energía consumida/ tiempo P=E/t
La unidad de potencia en el SI es el vatio (W). A menudo la potencia viene expresada en kilovatios. 1kW= 1000 W.
P = (VA-VB)*I
De esta ecuación se deduce que:
Una diferencia de potencial más elevada origina una potencia mayor, porque cada electrón transporta mucha más energía.
Una intensidad mayor incrementa la potencia, pues hay más electrones que gastan su energía cada segundo.
La ley de Ohm establece que la intensidad eléctrica que circula entre dos puntos de un circuito eléctrico es directamente proporcional a la tensión eléctrica entre dichos puntos, existiendo una constante de proporcionalidad entre estas dos magnitudes. Dicha constante de proporcionalidad es la conductancia eléctrica, que es inversa a la resistencia eléctrica.
La ecuación matemática que describe esta relación es:
I es la corriente que pasa a través del objeto en amperios,
V es la diferencia de potencial de las terminales del objeto en
voltios,
G es la conductancia en siemens,
R es la resistencia en ohmios (Ω).
Esta ley tiene el nombre del físico alemán George Ohm, que en un tratado publicado en 1827, halló valores de tensión y corriente que pasaba a través de unos circuitos eléctricos simples que contenían una gran cantidad de cables.
Esquema de un conductor cilíndrico donde semuestra la aplicación de la Ley de Ohm.
La corriente o intensidad eléctrica es el flujo de carga por unidad de tiempo que recorre un material. Se debe al movimiento de los electrones en el interior del material.
En el Sistema Internacional de Unidades se expresa en C/s (culombios sobre segundo), unidad que se denomina amperio. Una corriente eléctrica, puesto que se trata de un movimiento de cargas, produce un campo magnético, un fenómeno que puede aprovecharse en el electroimán.
El instrumento usado para medir la
intensidad de la corriente eléctrica es el
amperímetro, colocado en serie con el
conductor cuya intensidad se desea medir.
Siempre que se mueven cargas eléctricas de igual signo se establece una corriente eléctrica. Para definir la corriente de manera más precisa, suponga que las cargas se mueven perpendiculares a una superficie de área A.
La corriente es la tasa a la cual fluye la carga por esta superficie. Si ΔQ es la cantidad de carga que pasa por esta área en un intervalo de tiempo Δt, la corriente promedio, Ipro, es igual a la carga que pasa por A por unidad de tiempo:
Si la tasa a la cual fluye la carga varía en el tiempo, la corriente también varía en el tiempo, y definimos a la corriente instantánea I como el límite diferencial de la ecuación:
La unidad de corriente del Sistema Internacional es el ampere (A).
Esto significa que 1ª de corriente es equivalente a 1C de carga que pasa por el área de la superficie en 1s.
La tensión eléctrica o diferencia de potencial (también denominada voltaje ) es una magnitud física que cuantifica la diferencia de potencial eléctrico entre dos puntos.
También se puede definir como el trabajo por unidad de cargaejercido por el campo eléctrico sobre una partícula cargada para moverla entre dos posiciones determinadas. Se puede medir con un voltímetro.
La tensión es independiente del camino
recorrido por la carga y depende
exclusivamente del potencial eléctrico de
los puntos A y B en el campo eléctrico, que
es un campo conservativo.
Polaridad en corriente continua
Cuando entre dos puntos de un circuito puede circular una corriente eléctrica continua, la polaridad de la tensión viene determinada por el sentido que sigue la corriente (cargas positivas), que es opuesto al sentido que siguen los electrones (cargas negativas); esto es, desde el punto con mayor potencial hacia el que tiene menor potencial.
Tensión en componentes pasivosLa diferencia de potencial entre los terminales de un componente
pasivo dependen de las características del componente y de la intensidad de corriente eléctrica.
Tensión en un condensador
Tensión en una bobina
Tensión eficazLa energía consumida en un periodo de tiempo T por una
resistencia eléctrica es igual a
W es la energía consumida,
P es la potencia,
T es el periodo de tiempo,
Ief es la intensidad eléctrica,
Vef es la tensión eficaz
V(t) es el valor instantáneo de la tensión en función del tiempo t.
