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Facultad de Ciencias BQ-202 –Repartido Nº 3 - Corriente, resistencias y circuitos
Conceptos que debemos
manejar:
Campo y potencial eléctrico
Densidad de corriente
Corriente eléctrica
Fuentes de tensión, baterías
Resistencia, resistividad
Ley de Ohm
Conductores óhmicos y no
óhmicos
Conductor, semiconductor, diodo
Acoplamiento de resistencias
Leyes de Kirchhoff
Montajes experimentales:
1) Medición de resistencias
(directa y acopladas).
2) Relevamiento I vs V
para una R y un diodo.
3) Verificación leyes de
Kirchhoff en un circuito
simple.
Introducción
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LEY DE OHM
J – densidad de corriente
J 
i
A
Ley de Ohm en algunos materiales
(incluidos la mayoría de los
metales) se cumple una relación de
proporcionalidad entre E y J:
J=sE
s conductividad del conductor
(a la inversa de la conductividad
se le denomina resistividad r)
Si E en el conductor es uniforme:
V = E. L
s.V
Js.E
L
 L 
V 
J 
I
s
 sA 
L
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LEY DE OHM
con lo que se obtiene
J=sE
I 
V
R
L r
.L

s.A A
R
Se define la resistencia del conductor como
Ley de Ohm (macroscópica)
Ley de Ohm (microscópica)
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Conductores óhmicos y no óhmicos
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RESISTENCIAS
Banda 1- (más próxima a uno de los extremos) primer dígito del valor de la resistencia.
Banda 2- segundo dígito del valor de la resistencia.
Banda 3- multiplicador decimal (nº de ceros o lugares decimales que deben agregarse a la derecha o correrse hacia
la izquierda de las dos primeras cifras para obtener el valor nominal de la resistencia.
Banda 4- Exactitud o tolerancia valor de R se especifica como porcentaje (%).
Color
Banda significativa Banda multiplicadora
Tolerancia
Negro
Marrón
0
1
× 100 = 1
× 101 = 10
1%
Rojo
Naranja
Amarillo
Verde
Azul
Violeta
Gris
Blanco
Dorado
Plateado
Sin Color
2
3
4
5
6
7
8
9
× 102 = 100
× 103 = 1.000 = 1K
× 104 = 10.000 =10 K
× 105 = 100.000 = 100 K
× 106 = 1.000.000 = 1 M
× 107 = 10.000.000 = 10 M
× 108 = 100.000.000 = 100 M
× 109 = 1.000.000.000 = 1G
× 10-1 = 0,1 = 1 d
×10-2 = 0,01 = 1 c
2%
±5%
± 10 %
± 20 %
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DIODO SEMICONDUCTOR
Se caracterizan por tener una relación no lineal entre la corriente y la diferencia de potencial.
Dejan pasar una corriente más intensa para una polaridad de la tensión aplicada que para la
polaridad opuesta.
Uno ideal tiene una resistencia nula en un sentido y resistencia infinita en el opuesto.
Bandas de energía en materiales
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DIODO SEMICONDUCTOR
 qeV 
 kT 
I I0e
1




I (mA)
I0 Corriente de saturación
k: la constante de Boltzman
(k = 1,3806503 ×10-23 J/K)
qe= 1,602 × 10–19 C
T: temperatura (expresada en
Kelvin)
I: corriente que pasa por el diodo
V: voltaje del diodo
V (V)
I (mA)
0,421
0,1
0,635
3
0,674
7
0,701
12,3
0,764
53,3
0,775
70,6
0,788
95,3
0,796
118,5
0,807
155,5
0,813
182,1
y = 2E-05e19.474x
R² = 0.9882
200
180
160
140
120
100
80
60
40
20
0
0
0.2
0.4
0.6
V (V)
0.8
1
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CIRCUITOS DE CORRIENTE CONTINUA
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Subidas y caídas de potencial en un circuito
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Acoplamiento de resistencias: en serie
La misma corriente atraviesa a todas las
resistencias, la caída de tensión total es la
suma de caída en c/u de las resistencias
n
R

R

R

R

...
R

EQ
i
1
2
n
i

1
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Acoplamiento de resistencias: en paralelo
Introducción
La corriente se divide en c/u de las
resistencias, la diferencia de potencial en
ellas es la misma.
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Resolución de circuitos simples
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Leyes de Kirchhoff: Ley de los nodos
PRIMERA LEY: En cualquier nodo, la suma de corrientes que entran al
nodo debe ser igual a la suma de corrientes que salen de él. Esta ley es
consecuencia de la conservación de la carga.
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Reglas de Kirchhoff: Ley de las mallas
SEGUNDA LEY: La suma algebraica de los
cambios de potencial a través de todos los
elementos a lo largo de cualquier lazo
(malla) de un circuito cerrado debe ser cero.
Ésta regla surge de la conservación de la
energía.
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Mediciones en circuitos
Amperímetro y voltímetro
Errores de interacción por el uso de los
dos instrumentos simultáneamente
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Procedimiento experimental
Medición de resistencias
R1
R2
B
A
R3
C
Multímetro como ohmímetro
Héctor Korenko -2012
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Procedimiento experimental
Dependencia entre la corriente y el voltaje en los bornes de un resistor
Relevar la curva de intensidad de corriente
como función del voltaje entre los extremos
del resistor R. Se utilizará una fuente de
voltaje variable .
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Procedimiento experimental
Dependencia entre la corriente y el voltaje en un diodo
En circuito anterior, se sustituye la resistencia por un conjunto resistencia-diodo.
Se obtendrá experimentalmente la curva I(V) para la región de polarización directa, siendo V, la
diferencia de potencial entre los extremos del diodo, mediante la medición de la corriente que
circula por el mismo.
Nota: Antes de comenzar a medir con el diodo, se deberá discutir:
Máximos valores de voltaje y corriente que soporta el diodo
En que rango de voltaje de entrada se trabajará, según las características del diodo
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Procedimiento experimental
Comprobación de las leyes de Kirchhoff
Montar un circuito mostrado.
Medir: R1, R2, R3, VAG , VAB, VCD, VEF, VAB, I1, I2, I3.
Verificar si : IENTRANTE  ISALIENTE  DISALIENTE
Malla ABCDGA:
Verificar si : e  I1R1+I2R2  D(I1R1+I2R2 )
Verificar si : I1R1+I2R2  e  D e
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Procedimiento experimental
Comprobación de las leyes de Kirchhoff
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