jueves, 10 de abril de 2008
LEY DE OHM
v Ley de ohm: V = IR es un enunciado de la ley de ohm. Un conductor cumple con la ley de ohm solo sí su curva V-I es lineal esto es si R es independiente de V y de I la relación.
R = V/R
Sigue siendo la definición general de la resistencia de u conductor independiente de sí este cumplió o no la ley de ohm.
a) La intensidad de corriente eléctrica es directamente proporcional a la diferencia de potencial aplicable e inversamente proporcional del mismo según.
I = V/R
I = intensidad de amperios (A)
V= diferencia de potencias en voltios (V)
R= resistencia de ohmios
R = V/R
Sigue siendo la definición general de la resistencia de u conductor independiente de sí este cumplió o no la ley de ohm.
a) La intensidad de corriente eléctrica es directamente proporcional a la diferencia de potencial aplicable e inversamente proporcional del mismo según.
I = V/R
I = intensidad de amperios (A)
V= diferencia de potencias en voltios (V)
R= resistencia de ohmios
LEY DE WATT
Ley de watt: los átomos usualmente presentan la misma cantidad de protones y electrones en este caso es un átomo electrónicamente neutro sin embargo un átomo puede perder o ganar electrones y así ser cargado negativa o positivamente.
POTENCIA Y RESISTENCIA ELECTRICA
* Potencia eléctrica: se mide en wats y es el resultado de la multiplicación de la diferencia de potencial en los extremos de una carga y la corriente que circula por seta su equivalencia en potencia es
1 hp: 746 watt siendo hp caballos de potencia
1 cv: 736watt siendo cv caballos de vapor
* Resistencia eléctrica: se denomina R de una sustancia a la oposición que encuentra la corriente eléctrica para circular a través de dicha sustancia su valor viene dado en ohmnios se designa con la letra griega omega y se mide con ohmetro.
1 hp: 746 watt siendo hp caballos de potencia
1 cv: 736watt siendo cv caballos de vapor
* Resistencia eléctrica: se denomina R de una sustancia a la oposición que encuentra la corriente eléctrica para circular a través de dicha sustancia su valor viene dado en ohmnios se designa con la letra griega omega y se mide con ohmetro.
POTENCIA Y RESISTENCIA ELECTRICA
* Potencia eléctrica: se mide en wats y es el resultado de la multiplicación de la diferencia de potencial en los extremos de una carga y la corriente que circula por seta su equivalencia en potencia es
1 hp: 746 watt siendo hp caballos de potencia
1 cv: 736watt siendo cv caballos de vapor
* Resistencia eléctrica: se denomina R de una sustancia a la oposición que encuentra la corriente eléctrica para circular a través de dicha sustancia su valor viene dado en ohmnios se designa con la letra griega omega y se mide con ohmetro.
1 hp: 746 watt siendo hp caballos de potencia
1 cv: 736watt siendo cv caballos de vapor
* Resistencia eléctrica: se denomina R de una sustancia a la oposición que encuentra la corriente eléctrica para circular a través de dicha sustancia su valor viene dado en ohmnios se designa con la letra griega omega y se mide con ohmetro.
ELEMENTOS PASIVOS Y ACTIVOS EN UN CIRCUITO
ELEMENTOS PASIVOS Y ACTIVOS DE UN CIRCUITO
* Elementos pasivos: son aquellos que al circular corriente producen una diferencia y disipan potencia en forma de calor (energía )
* Elementos activos: son dispositivos capaces de generar una tensión o una corriente y suministrar potencia a una carga dada.
Estos elementos también se pueden tomar como:
E. A.: la tensión y la corriente tienen igual signo
Eje: ventilador o soplador
E.P.: la tensión y la corriente tienen distinto signo
Eje: generación de cargas electrostáticas en materiales que fluyen
* Polo a tierra: diferencia de potencia descrita por a ley de OHM: VIR, puede afectar a los equipos eléctricos cuando es muy amplia de este modo lo que se busca con polo a tierra es tomar seta diferencia y enviarla a tierra. Normalmente se usa una varilla enterrada y se amarra a un cable de cobre.
* Elementos pasivos: son aquellos que al circular corriente producen una diferencia y disipan potencia en forma de calor (energía )
* Elementos activos: son dispositivos capaces de generar una tensión o una corriente y suministrar potencia a una carga dada.
Estos elementos también se pueden tomar como:
E. A.: la tensión y la corriente tienen igual signo
Eje: ventilador o soplador
E.P.: la tensión y la corriente tienen distinto signo
Eje: generación de cargas electrostáticas en materiales que fluyen
* Polo a tierra: diferencia de potencia descrita por a ley de OHM: VIR, puede afectar a los equipos eléctricos cuando es muy amplia de este modo lo que se busca con polo a tierra es tomar seta diferencia y enviarla a tierra. Normalmente se usa una varilla enterrada y se amarra a un cable de cobre.
CORRIENTE
Corriente eléctrica: flujo de portadores de carga eléctrica normalmente a través de un cable metálico, o cualquier otro conductor eléctrico debido a la diferencia de potencia ;creado por un generador de corriente.
Tipos de corriente: (movimiento de electrones) .
- Corriente continua: los electrones circulan en la misma cantidad y sentido, es el tipo de ‘movimiento’ corriente generado por una pila o una batería
- Corriente alterna: corriente eléctrica en la que la magnitud y dirección varían cíclicamente la forma de onda de la corriente alterna
CARGA ELECTRICA
Carga eléctrica: es una propiedad de algunos elementos atómicos que se manifiestan mediante atracciones y repulsiones que determinan las interacciones electromagnéticas entre ellos.
VATIO
Vatio
El vatio o watt es la unidad de potencia del Sistema Internacional de Unidades. Su símbolo es W. Es el equivalente a 1 julio por segundo (1 J/s) y es una de las unidades derivadas. Expresado en unidades utilizadas en electricidad, el vatio es la potencia producida por una diferencia de potencial de 1 voltio y una corriente eléctrica de 1 amperio (1 VA).
La potencia eléctrica de los aparatos eléctricos se expresa en vatios, si son de poca potencia, pero si son de mediana o gran potencia se expresa en kilovatios (kW) que equivale a 1000 vatios. Un kW equivale a 1,35984 CV (caballos de vapor).
Las siguientes ecuaciones relacionan dimensionalmente el vatio con las Unidades básicas del Sistema Internacional:
JOULE
Joule (J) es la unidad del Sistema Internacional para energía y trabajo. Se define como el trabajo realizado por la fuerza de 1 newton en un desplazamiento de 1 metro y toma su nombre, hispanizado, como sucedió con el vatio, en honor al físico James Prescott Joule.
El julio también es igual a 1 vatio segundo (J/s=W), por lo que eléctricamente es el trabajo realizado por una diferencia de potencial de 1 Volt y con una intensidad de 1 Amper durante un tiempo de 1 segundo.
En unidades elementales, el julio se define como:
Equivalencias:
El julio también es igual a 1 vatio segundo (J/s=W), por lo que eléctricamente es el trabajo realizado por una diferencia de potencial de 1 Volt y con una intensidad de 1 Amper durante un tiempo de 1 segundo.
En unidades elementales, el julio se define como:
Equivalencias:
- 1 vatio-hora = 3.600 julios.
- 1 julio = 0,239 calorías (no confundir con kcal).
- 1 caloría termoquímica (calth) = 4,184 J
- 1 Tonelada equivalente de petróleo = 41.840.000.000 julios = 11.622 kilovatio hora.
- 1 Tonelada equivalente de carbón = 29.300.000.000 julios = 8.138,9 kilovatio hora.
De manera aproximada, un julio es la cantidad de energía necesaria para levantar un kilogramo a una altura de 10 cm de la superficie de la Tierra.
NEWTON
NEWTON:
En física, un newton (N) es la unidad de fuerza en el Sistema Internacional de Unidades, nombrada así en reconocimiento a Isaac Newton por su trabajo en la mecánica clásica.
Se define como la fuerza necesaria para proporcionar una aceleración de 1 m/s2 a un objeto cuya masa es de 1 kg. Es una unidad derivada del SI, que se compone de las unidades básicas kg × m / s2.
Como el peso es la fuerza que ejerce la gravedad en la superficie de la Tierra, el newton es también una unidad de peso. Una masa de un kilogramo tiene un peso de unos 9,81 N. Un newton es, aproximadamente, el peso de una manzana pequeña, hecho curioso si se tiene en cuenta la historia del descubrimiento de la gravedad de Newton.[1]
En física, un newton (N) es la unidad de fuerza en el Sistema Internacional de Unidades, nombrada así en reconocimiento a Isaac Newton por su trabajo en la mecánica clásica.
Se define como la fuerza necesaria para proporcionar una aceleración de 1 m/s2 a un objeto cuya masa es de 1 kg. Es una unidad derivada del SI, que se compone de las unidades básicas kg × m / s2.
Como el peso es la fuerza que ejerce la gravedad en la superficie de la Tierra, el newton es también una unidad de peso. Una masa de un kilogramo tiene un peso de unos 9,81 N. Un newton es, aproximadamente, el peso de una manzana pequeña, hecho curioso si se tiene en cuenta la historia del descubrimiento de la gravedad de Newton.[1]
HERTZ
HERTZ:
Un hercio representa un ciclo por cada segundo, entendiendo ciclo como la repetición de un evento. En física, el hercio se aplica a la medición de la cantidad de veces por un segundo que se repite una onda (ya sea sonora o electromagnética), magnitud denominada frecuencia y que es, en este sentido, la inversa del período. Un hercio es la frecuencia de una partícula en un período de un segundo.
− 1
(Hz = s ):
AMPERIO
Amperio
Definición
El amperio es una corriente constante que, si es mantenido en dos conductores paralelos de largo infinito, circulares y colocados a un metro de distancia en un vacío, produciría entre esos conductores una fuerza igual a 2×10–7 newton por metro de largo.[1]
El amperio es una unidad básica, junto con el metro, el segundo, y el kilogramo: es definido sin referencia a la cantidad de carga eléctrica. La unidad de carga, el culombio, es definido, como una unidad derivada, es la cantidad de carga desplazado por una corriente de amperio en el tiempo de un segundo.
Como resultado, las corrientes eléctricas también son el tiempo promedio de cambio o desplazamiento de cargas eléctricas. Un amperio representa el promedio de un culombio de carga por segundo.
Definición
El amperio es una corriente constante que, si es mantenido en dos conductores paralelos de largo infinito, circulares y colocados a un metro de distancia en un vacío, produciría entre esos conductores una fuerza igual a 2×10–7 newton por metro de largo.[1]
El amperio es una unidad básica, junto con el metro, el segundo, y el kilogramo: es definido sin referencia a la cantidad de carga eléctrica. La unidad de carga, el culombio, es definido, como una unidad derivada, es la cantidad de carga desplazado por una corriente de amperio en el tiempo de un segundo.
Como resultado, las corrientes eléctricas también son el tiempo promedio de cambio o desplazamiento de cargas eléctricas. Un amperio representa el promedio de un culombio de carga por segundo.
1A=1 coulomb/segundo
COULOMB
Ley de Coulomb
La Ley de Coulomb lleva su nombre en honor a Charles-Augustin de Coulomb, uno de sus descubridores y el primero en publicarlo. No obstante, Henry Cavendish obtuvo la expresión correcta de la ley, con mayor precisión que Coulomb, si bien esto no se supo hasta después de su muerte. La balanza de torsión consiste en una barra que cuelga de una fibra. Esta fibra es capaz de torcerse, y si la barra gira la fibra tiende a regresarla a su posición original. Si se conoce la fuerza de torsión que la fibra ejerce sobre la barra, se logra un método sensible para medir fuerzas.
En la barra de la balanza, Coulomb, colocó una pequeña esfera cargada y, a continuación, a diferentes distancias, posicionó otra esfera con carga de igual magnitud. Luego midió la fuerza entre ellas observando el á y ngulo que giraba la barra.
Dichas mediciones permitieron determinar que:
1) La fuerza de interacción entre dos cargas y duplica su magnitud si alguna de las cargas dobla su valor, la triplica si alguna de las cargas aumenta su valor en un factor de tres, y así sucesivamente. Concluyó entonces que el valor de la fuerza era proporcional al producto de las cargas:
en consecuencia:
COULOMB (C): Unidad de medición de la carga eléctrica. Carga que pasa por un punto en un segundo cuando la corriente es de un amperio.
18
Un coulomb: a 6.28x10
CAPACITANCIA
La capacidad o capacitancia es una propiedad de los capacitores de retener la energía electrostática. Esta propiedad se rige por las siguientes reglas:
La diferencia de potencial es directamente proporcional a la carga almacenada, por lo que se da que la proporción Q/V es constante para un condensador dado.- La capacidad se mide en Culombios/Voltio o también en faradios (F).
- La capacidad es siempre una magnitud positiva.
En la práctica, la dinámica eléctrica del condensador se expresa gracias a la siguiente ecuación diferencial, que se obtiene derivando respecto al tiempo la ecuación anterior.
Donde se define la corriente "i" como la derivada de la carga eléctrica.
INDUCTANCIA
Inductancia:
En un Inductor o bobina, se denomina inductancia, L, a la relación entre el flujo, y la intensidad,I:
El flujo que aparece en esta definición es el flujo producido por la corriente I exclusivamente. No deben incluirse flujos producidos por otras corrientes ni por imanes situados cerca ni por ondas electromagnéticas.
Desgraciadamente, esta definición es de poca utilidad porque no sabemos medir el flujo abrazado por un conductor. Lo único que sabemos medir son las variaciones del flujo y eso sólo a través del voltaje V inducido en el conductor por la variación del flujo. Con ello llegamos a una definición de inductancia equivalente pero hecha a base de cantidades que sabemos medir, esto es, la corriente, el tiempo y la tensión:
El signo de la tensión y de la corriente son los siguientes: si la corriente que entra por la extremidad A del conductor, y que va hacia la otra extremidad, aumenta, la extremidad A es positiva con respecto a la opuesta. Esta frase también puede escribirse al revés: si la extremidad A es positiva, la corriente que entra por A aumenta con el tiempo.
La inductancia siempre es positiva, salvo en ciertos circuitos electrónicos especialmente concebidos para simular inductancias negativas.
En un Inductor o bobina, se denomina inductancia, L, a la relación entre el flujo, y la intensidad,I:
El flujo que aparece en esta definición es el flujo producido por la corriente I exclusivamente. No deben incluirse flujos producidos por otras corrientes ni por imanes situados cerca ni por ondas electromagnéticas.
Desgraciadamente, esta definición es de poca utilidad porque no sabemos medir el flujo abrazado por un conductor. Lo único que sabemos medir son las variaciones del flujo y eso sólo a través del voltaje V inducido en el conductor por la variación del flujo. Con ello llegamos a una definición de inductancia equivalente pero hecha a base de cantidades que sabemos medir, esto es, la corriente, el tiempo y la tensión:
El signo de la tensión y de la corriente son los siguientes: si la corriente que entra por la extremidad A del conductor, y que va hacia la otra extremidad, aumenta, la extremidad A es positiva con respecto a la opuesta. Esta frase también puede escribirse al revés: si la extremidad A es positiva, la corriente que entra por A aumenta con el tiempo.La inductancia siempre es positiva, salvo en ciertos circuitos electrónicos especialmente concebidos para simular inductancias negativas.
CONDENSADORES
Condensador eléctrico
En electricidad y electrónica, un condensador o capacitor es un dispositivo que esta formado por un par de conductores, generalmente en forma de tablas, esferas o láminas, separados por un material dieléctrico (siendo este utilizado en un condensador para disminuir el campo eléctrico, ya que actúa como aislante) o por el vacío, que, sometidos a una diferencia de potencial (d.d.p.) adquieren una determinada carga eléctrica.
A esta propiedad de almacenamiento de carga se le denomina capacidad o capacitancia. En el Sistema internacional de unidades se mide en Faradios (F), siendo 1 faradio la capacidad de un condensador en el que, sometidas sus armaduras a una d.d.p. de 1 voltio, éstas adquieren una carga eléctrica de 1 culombio.
La capacidad de 1 faradio es mucho más grande que la de la mayoría de los condensadores, por lo que en la práctica se suele indicar la capacidad en micro- µF = 10-6, nano- F = 10-9 o pico- F = 10-12 -faradios. Los condensadores obtenidos a partir de supercondensadores (EDLC) son la excepción. Están hechos de carbón activado para conseguir una gran área relativa y tienen una separación molecular entre las "placas". Así se consiguen capacidades del orden de cientos o miles de faradios. Uno de estos condensadores se incorpora en el reloj Kinetic de Seiko, con una capacidad de 1/3 de Faradio, haciendo innecesaria la pila. También se está utilizando en los prototipos de automóviles eléctricos.
El valor de la capacidad viene definido por la fórmula siguiente:
En electricidad y electrónica, un condensador o capacitor es un dispositivo que esta formado por un par de conductores, generalmente en forma de tablas, esferas o láminas, separados por un material dieléctrico (siendo este utilizado en un condensador para disminuir el campo eléctrico, ya que actúa como aislante) o por el vacío, que, sometidos a una diferencia de potencial (d.d.p.) adquieren una determinada carga eléctrica.
A esta propiedad de almacenamiento de carga se le denomina capacidad o capacitancia. En el Sistema internacional de unidades se mide en Faradios (F), siendo 1 faradio la capacidad de un condensador en el que, sometidas sus armaduras a una d.d.p. de 1 voltio, éstas adquieren una carga eléctrica de 1 culombio.
La capacidad de 1 faradio es mucho más grande que la de la mayoría de los condensadores, por lo que en la práctica se suele indicar la capacidad en micro- µF = 10-6, nano- F = 10-9 o pico- F = 10-12 -faradios. Los condensadores obtenidos a partir de supercondensadores (EDLC) son la excepción. Están hechos de carbón activado para conseguir una gran área relativa y tienen una separación molecular entre las "placas". Así se consiguen capacidades del orden de cientos o miles de faradios. Uno de estos condensadores se incorpora en el reloj Kinetic de Seiko, con una capacidad de 1/3 de Faradio, haciendo innecesaria la pila. También se está utilizando en los prototipos de automóviles eléctricos.
El valor de la capacidad viene definido por la fórmula siguiente:
en donde:
C: Capacidad
Q: Carga eléctrica
V: Diferencia de potencial
CONDENSADORES EN SERIE
Cuando se conectan dos o mas condensadores uno después del otro, están en serie, se pueden remplazar por un unico condensador que tendra un valor que, sea el equivalente al de los otros para obtener el valor de este condensador se utiliza la formula:
1/ct =1/c1+1/c2+1/c3+1/c4
CONDENSADORES EN PARALELO
Si se conectan 4 condensadores en paralelo. Para encontrar el condensador equivalente se utiliza la formula
ct=c1+c2+c3+c4
LEY DE LAS MALLAS
Ley de las "mallas" o ley de tensiones de Kirchhoff
2a. Ley de circuito de Kirchhoff
(KVL - Kirchhoff's Voltage Law - en sus siglas en inglés. LVK - Ley de voltaje de Kirchhoff en español)
En toda malla la suma de todas las caídas de tensión es igual a la suma de todas las subidas de tensión.
Un enunciado alternativo es:
en toda malla la suma algebraica de las diferencias de potencial eléctrico debe ser 0.
2a. Ley de circuito de Kirchhoff
(KVL - Kirchhoff's Voltage Law - en sus siglas en inglés. LVK - Ley de voltaje de Kirchhoff en español)
En toda malla la suma de todas las caídas de tensión es igual a la suma de todas las subidas de tensión.
Un enunciado alternativo es:
en toda malla la suma algebraica de las diferencias de potencial eléctrico debe ser 0.
LEY DE LOS NODOS
Ley de los nodos o ley de corrientes de Kirchhoff
1a. Ley de circuito de Kirchhoff
(KCL - Kirchhoff's Current Law - en sus siglas en inglés o LCK, ley de corriente de Kichhoff, en español)
En todo nodo, donde la densidad de la carga no varíe en un instante de tiempo, la suma de corrientes entrantes es igual a la suma de corrientes salientes..
un enunciado alternativo es:
en todo nodo la suma algebraica de corrientes debe ser 0.
CONECTIVIDAD ELECTRICA
Conductividad eléctrica
La conductividad eléctrica es la capacidad de un cuerpo de permitir el paso de la corriente eléctrica a través de sí. También es definida como la propiedad natural característica de cada cuerpo que representa la facilidad con la que los electrones pueden pasar por él. Varía con la temperatura. Es una de las características más importantes de los materiales.
La conductividad es la inversa de la resistividad, por tanto
, y su unidad es el S/m (siemens por metro).
CIRCUITO PARALELO
Circuito paralelo
El circuito paralelo es una conexión de dispositivos tal, que los bornes o terminales de entrada de todos los dispositivos conectados coincidan entre sí, lo mismo que sus terminales de salida.
Dos depósitos de agua conectados en paralelo tendrán una entrada común que alimentará simultáneamente a ambos, así como una salida común que drenará a ambos a la vez. Las bombillas de iluminación de una casa forman un circuito en paralelo. Por que si una bombilla se apaga, las demás siguen encendidas.
A modo de ejemplo, en la siguiente figura se muestran varios condensadores en paralelo y el valor de su equivalente:
Ceq = C1 + C2 + ... + Cn
La configuración contraria es el circuito en serie. En el cual, si una bombilla se apaga todas las demás bombillas se apagaran también.
El circuito paralelo es una conexión de dispositivos tal, que los bornes o terminales de entrada de todos los dispositivos conectados coincidan entre sí, lo mismo que sus terminales de salida.
Dos depósitos de agua conectados en paralelo tendrán una entrada común que alimentará simultáneamente a ambos, así como una salida común que drenará a ambos a la vez. Las bombillas de iluminación de una casa forman un circuito en paralelo. Por que si una bombilla se apaga, las demás siguen encendidas.
A modo de ejemplo, en la siguiente figura se muestran varios condensadores en paralelo y el valor de su equivalente:
Ceq = C1 + C2 + ... + Cn
La configuración contraria es el circuito en serie. En el cual, si una bombilla se apaga todas las demás bombillas se apagaran también.
CIRCUITO EN SERIE
Circuito serie
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El circuito serie es una configuración de conexión en que los bornes o terminales de los dispositivos se conectan secuencialmente, el terminal de salida de un dispositivo se conecta al terminal de entrada del dispositivo siguiente, por ejemplo, el terminal positivo de una pila eléctrica se conecta al terminal negativo de la pila siguiente, con lo cual entre los terminales extremos de la asociación se tiene una diferencia de potencial igual a la suma de la de ambas pilas. Esta conexión de pilas eléctricas en serie da lugar a la formación de una batería eléctrica.
Cabe anotar que la corriente que circula en un circuito serie es igual a la corriente que circula por cada uno de los terminales. A modo de ejemplo, en la siguiente figura se muestran varios condensadores en serie y el valor del condensador equivalente:
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El circuito serie es una configuración de conexión en que los bornes o terminales de los dispositivos se conectan secuencialmente, el terminal de salida de un dispositivo se conecta al terminal de entrada del dispositivo siguiente, por ejemplo, el terminal positivo de una pila eléctrica se conecta al terminal negativo de la pila siguiente, con lo cual entre los terminales extremos de la asociación se tiene una diferencia de potencial igual a la suma de la de ambas pilas. Esta conexión de pilas eléctricas en serie da lugar a la formación de una batería eléctrica.
Cabe anotar que la corriente que circula en un circuito serie es igual a la corriente que circula por cada uno de los terminales. A modo de ejemplo, en la siguiente figura se muestran varios condensadores en serie y el valor del condensador equivalente:
CORRIENTE PERIODICA
Corriente periódica
A diferencia de la corriente continua que posee siempre el mismo valor, esto es, un flujo de cargas constantes a lo largo del tiempo, en una corriente periódica el flujo de cargas toma una serie de valores distintos que se repiten con el tiempo.
Ondas de régimen periódico: a) Senoidal, b) Impulsos positivos, c) Rectangular de impulsos positivos, d) Cuadrada, e) Triangular, f) Diente de sierra.
Si las cargas se desplazan siempre en la misma dirección se dice que la corriente es pulsatoria y en caso contrario alterna.
En la figura de la derecha pueden observarse algunos ejemplos de ondas de distintas corrientes periódicas. Los tipos a, d y e son corrientes alternas y b, c y f son pulsatorias.
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