viernes, 21 de septiembre de 2012

ELECTRODINÁMICA

CORRIENTE ELECTRICA:


Las cargas eléctricas (generalmente electrones) pueden moverse de un lado a otro, y esa corriente puede ser útil y benéfica. Para eso, deben circular controladamente por un conductor, habitualmente un cable de cobre. El modo de definir (y medir) una corriente de cargas es situarse al lado del conductor y contar cuántas cargas atraviesan una sección cualquiera en un intervalo de tiempo cualquiera, y efectuar el cociente. La magnitud recibe el nombre de intensidad de corriente (en la jerga: corriente, a secas), que se simboliza con la letra i.
i =qcorriente =   carga


Δttiempo
Las unidades para medir corriente deberán surgir del cociente anterior:
[i] =[q] = A (ampere)  1 ampere = 1 coulomb


[Δt]1 segundo



RESISTENCIA ELECTRICA:

No es gratis para las cargas moverse por ahí. Todos los materiales ofrecen alguna resistencia a ser atravesados por las cargas, sean éstas cuales fueran. A aquellos materiales que se oponen relativamente poco los llamamos buenos conductores: típicamente, los metales. Aquellos materiales que se oponen mucho a ser atravesados por cargas se llaman malos conductores, o aislantes.

La medida de la resistencia que ofrece un material a conducir cargas se llama resistencia eléctrica (o resistencia, a secas) y se simboliza con R.


¿De qué dependerá que un cable conductor sea más o menos resistente? La respuesta no admite demoras: la resistencia aumenta con el largo, l, y disminuye con la sección, S. Además depende de una propiedad intrínseca del material, ρ, llamada resistividad.

R =ρ l   resistencia = resistividad .longitud


Aarea de la sección transversal


Como las longitudes se miden en metros, las secciones en metros cuadrados y las resistencias en ohms (Ω)... las resistividades deberán medirse en:
[ρ] = Ω . m
a esta regla se le conoce como la Ley de Pouillet
Acá te pongo una tabla con algunas resistividades a 20ºC de algunos materiales.
CLASIFICACION
MATERIALES
APLICACION
 ρ (Ω.m)
Buenos
conductores
Plata Contactos 1,59 ·10-8   
Cobre Hilos y Cables 1,67 ·10-8   
AluminioChasis y Blindajes2,65 ·10-8   
Wolframio Filamento incandescente5,52 ·10-8   
TungstenoFilamento incandescente 5,60 ·10-8   
Hierro Chasis 9,71 ·10-8   
Estaño Soldadura12,00 ·10-8   
Malos conductores Carbón Resistencias    20 - 100   
Agua de Mar Hacer surf 0,19   
Agua Potable Calmar la sed 200   
Agua DestiladaLavarse la cabeza 10.000   
Agua Ultra Pura Vaya uno a saber 182.000   
AislantesBaquelitaRegletas de conexión1010   
MaderaVarios108 - 1011   
MicaAislante de resistencias incandescentes1013   
AireRemontar barriletes 2·1013 - 4·1013   
Vidrio Aisladores 1010 - 1014   

LEY DE OHM:


Consideremos un experimento clásico para deducir la ley de Ohm. Por medio de pilas, hacemos circular corriente por un trozo de grafito, comúnmente encontrado como mina de un lápiz, medimos la intensidad de corriente que se registra cuando se van aumentando las pilas y todos los datos se registran en una tabla como sigue:

V (voltios)
I (Amperes)
0
0
1,5
0,10
3,0
0,21
4,5
0,29
6,0
0,42
7,5
0,51
9,0
0,59
9,5
0,70


Cuando graficamos, obtenemos una relación lineal, cuya pendiente V/I representa la Resistencia (R) Esta nueva magnitud tiene unidades Ohmios ( Ω ) en honor a George Simon Ohm, quien dedujo la ley que lleva su nombre:

R=V/I

Triángulo de la ley de Ohm - Electrónica Unicrom
Para muchos conductores, la corriente a través de un trozo del conductor es directamente proporcional a la diferencia de potencial aplicada entre los extremos del mismo, de forma que su resistencia es independiente de V (o de I). Así por ejemplo si se duplica la diferencia de potencial entre los extremos de un conductor, la corriente también se duplicara. En este caso podemos escribir de forma practica:


V=IR (para R independiente de V o I)

El nombre de Ley de Ohm para esta ecuación es posiblemente algo erróneo, porque el rango de validez de esta ecuación esta en ocasiones demasiado limitado como para garantizarlo utilizando la palabra ley. No se trata de un hecho fundamental en la naturaleza, por el contrario se trata de una expresión empírica que describe con precisión el comportamiento de muchos materiales en el rango de valores de V típicamente utilizados en los circuitos eléctricos. En estas circunstancias la Ley de Ohm resulta muy útil, veamos el siguiente vídeo.



Los materiales que obedecen a la Ley de Ohm se denominan óhmicos, y los que no la cumplen no-óhmicos. Un conductor óhmico se caracteriza por tener un único valor de su resistencia. Como se muestra a continuación la primera gráfica de V frente a I es una línea recta, de forma que la pendiente en todos sus puntos es la misma, y corresponde a Resistencia R constante. Un conductor no-óhmico no posee un valor único de resistencia, y su gráfica de V frente a I no es una línea recta. Las resistencias utilizadas como componentes de circuito llevan generalmente el valor de su resistencia eléctrica marcado sobre su superficie (a menudo siguiendo un código de bandas coloreadas), por lo que debemos suponer que estas resistencias son óhmicas.


Comprobación de la Ley de Ohm



Comprobación de la Ley de Ohm
Aqui les dejo, algunos ejercicios para que puedan practicar.....luego cuelgo las soluciones


2 comentarios: