FENÓMENOS DE CORRIENTE DIRECTA M. Sc Luz Aída Sabogal Tamayo 2016 – 08 - 25

TEMÁTICAS Corriente eléctrica y densidad de corriente eléctrica Resistividad, resistencia, conductividad y Regla de Ohm Asociación de resistencias Fuerza electromotriz Circuitos resistivos de corriente directa: reglas de kirchhoff, medidores Energía y potencia en circuitos resistivos dc. Circuitos RC

CORRIENTE ELÉCTRICA 1A = C/s Movimiento o flujo de electrones a través de un conductor, debido a la presencia de un campo eléctrico, originado por una diferencia de potencial. INTENSIDAD DE CORRIENTE ELÉCTRICA (i): Es la carga neta que pasa por diferencial de volumen en un instante de tiempo. 1A = C/s I = dQ/dt. Corriente típicas: Bombilla eléctrica 1A, reproductor MP3 12 mA, corriente en las neuronas 1 nA, reloj de pulsera 1µA, un rayo 10 kA, microscopio de efecto tunel 10 pA.

Corriente y velocidad de deriva

DENSIDAD DEL CORRIENTE ELÉCTRICA La densidad de corriente eléctrica J, se define como la razón de corriente eléctrica por unidad de sección transversal de área. Sus unidades son A/m2 La densidad de corriente eléctrica J, es un vector que tiene la dirección opuesta a la velocidad de deriva. La densidad de corriente eléctrica J, es directamente proporcional al campo eléctrico en el interior del conductor

RESISTIVIDAD ELÉCTRICA La resistividad 𝞺, es el grado de oposición que ofrece un material, a la movilidad de los electrones. La unidad es 𝞨m, es el inverso de la conductividad 𝞼, cuya unidad es el Siemens. La resistividad de un material es la razón entre el campo eléctrico y la densidad de corriente :  = E/J.

RESISTIVIDAD ELÉCTRICA La resistividad eléctrica depende de la temperatura

RESISTENCIA ELÉCTRICA La resistencia eléctrica R, es el grado de oposición de un material al paso de la corriente eléctrica i, en función del tipo del material, del tamaño y de su geometría. Se da en Ohmios (𝞨)

RESISTENCIAS ELÉCTRICAS COMERCIALES

Regla de OHM Versión microscópica: la resistividad de algunos materiales es independiente del campo eléctrico y de la densidad de corriente eléctrica. Para muchos materiales la razón entre el campo eléctrico y la densidad de corriente es constante Versión macroscópica: la resistencia de algunos materiales es independiente de la diferencia de potencial y de la corriente eléctrica. Para muchos materiales la razón entre Voltaje y corriente eléctrica es constante

Materiales Óhmicos y no Óhmicos

RESISTENCIA ELÉCTRICA: Código de colores El resistor tiene una resisitencia de 5.7 kΩ con una tolerancia de ±10%. Esto se reporta así R= 5 000 Ω ± 570 Ω

ASOCIACIÓN DE RESISTENCIAS ASOCIACIÓN EN SERIE ASOCIACIÓN EN PARALELO COMBINACIÓN MIXTA

EJERCICIO PARA HALLAR RESISTENCIA EQUIVALENTE

FUERZA ELECTROMOTRIZ El campo eléctrico E1 producido por un ΔV, en el interior del conductor, causa la movilidad “ordenada de los electrones”, en dirección contraria al campo y una densidad de corriente j en el mismo sentido del campo eléctrico. Empieza a existir un exceso de electrones en un extremo y un defecto de electrones en el otro, lo que genera un campo eléctrico E2 opuesto al E1, lo que reduce la corriente Después de un corto tiempo E2 tiene la misma magnitud que E1, por tanto, la corriente se para completamente

FUERZA ELECTROMOTRIZ Cuando existe una fuente de fuerza electromotriz conectada en los extremos del conductor, se completa el circuito y ahora la fuerza electrostática tiene un magnitud más pequeña que la fuerza no electrostática Fn, por tanto se mantiene una corriente eléctrico fluyendo en el circuito y en un mismo sentido

FUERZA ELECTROMOTRIZ Y RESISTENCIA INTERNA Una fuente de fuerza electromotriz real tiene una resistencia interna r. La diferncia de potencia en las terminales de la fem, es Vab =  – Ir. Una fem de 12 V, cuando está conectada a una lámpara, el Vab medido con un voltímetro es menor.

Simbolos para diagramas de circuitos

Equivalent resistance Read Problem-Solving Strategy 26.1. Follow Example 26.1 using Figure 26.3 below and right.

REGLAS DE KIRCHHOFF

ECUACIÓN DE UN CIRCUITO RESISTIVO SENCILLO

ECUACION DEL CIRCUITO

CIRCUITOS DE UNA SOLA MALLA Y UNA FEM

CIRCUITOS DE UNA SOLA MALLA Y DOS FEM

CIRCUITOS DE MÁS DE DOS MALLAS

POTENCIA ELÉCTRICA

CALIBRES DE ALAMBRES

CARGA DE UN CAPACITOR Leer la discusión de la carga de un capacitor en el texto, usando las Figuras 26.20 and 26.21 siguientes La constante de tiempo es  = RC.

DESCARGA DE UN CAPACITOR Leer sobre la descarga de una capacitor in el texto, usando las las figures 26.22 and 26.23 de abajo Follow Examples 26.12 and 26.13.

Power distribution systems Follow the text discussion using Figure 26.24 below.

Household wiring Figure 26.26 at the right shows why it is safer to use a three-prong plug for electrical appliances. Follow Example 26.14.