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Electrocinética
Ing. Nelson Velásquez
Es la parte de la física que estudia
los fenómenos relacionados con las
cargas eléctricas en movimiento.
Estos fenómenos comúnmente
ocurren en materiales conductores
de la electricidad.
Corriente eléctrica
La corriente eléctrica constituye un flujo de
cargas eléctricas en el espacio en una dirección
determinada a través de un conductor.
 Es posible, pues, dar un movimiento ordenado a
los electrones de modo que la energía eléctrica
pueda ser aprovechada por el hombre.
 Comúnmente la energía eléctrica es
transformada en otro tipo de energía para su
aprovechamiento.

Corriente eléctrica

La tecnología actual permite lograr mayor y
mejor provecho de las cargas en movimiento
que de las cargas en reposo.

Aun cuando la electrostática puede llegar a
producir cantidades enormes de energía, como
en los relámpagos.
Aplicaciones tecnológicas de la
corriente eléctrica
Conductores
Aunque los metales en general son
conductores de la electricidad, no todos
son buenos conductores.
 Son metales buenos conductores:

◦
◦
◦
◦
◦
Plata
Aluminio
Cobre
Oro
Zinc
Conductores

Son metales malos conductores:
◦
◦
◦
◦


Hierro
Níquel
Cromo
Wolframio
Estos metales hacen oposición al paso de la
corriente (Resistencia) y como consecuencia
se calientan.
Por su resistencia, parte de la electricidad
conducida se transforma en calor.
Dinamos o Generadores
La corriente eléctrica actualmente
aprovechada por el hombre es producida
por dinamos.
 Un dinamo es un motor eléctrico al
revés.
 Mientras un motor recibe energía
eléctrica y produce energía mecánica
(movimiento), el dinamo recibe energía
mecánica y produce energía eléctrica.

Dinamos o Generadores
Dinamos o Generadores
Corriente directa y alterna
La corriente continua (CC en español, en
inglés DC) se refiere al flujo continuo de
carga eléctrica a través de un conductor
entre dos puntos de distinto potencial, que
no cambia de sentido con el tiempo.
 También se dice corriente continua cuando
los electrones se mueven siempre en el
mismo sentido, el flujo se denomina
corriente continua y va (por convenio) del
polo positivo al negativo.
 Funcionan con CC la mayoría de dispositivos
electrónicos.

Corriente directa y alterna
Se denomina corriente alterna (abreviada
CA en español y AC en inglés) a la corriente
eléctrica en la que la magnitud y el sentido
varían cíclicamente. La razón del amplio uso
de la corriente alterna viene determinada
por su facilidad de transformación, cualidad
de la que carece la corriente continua.
 La CA es la forma en la cual la electricidad
llega a los hogares y a las industrias.

Circuito eléctrico
 Conjunto
de elementos que unidos
de forma adecuada permiten la
circulación de la corriente eléctrica,
su transformación y
aprovechamiento.
 Se arma un circuito eléctrico para
utilizar la corriente.
Partes o elementos del circuito
eléctrico.
Generador.
Conductores
Resistencia
Interruptor
Generador
Es un dispositivo que proporciona o
produce la energía eléctrica.
 También se llama Fuente.

Conductores
Son los cables de conexión que permiten
el paso de cargas eléctricas y lo dirigen.
Sobre la resistencia de los
conductores
La resistencia de un alambre o cable
conductor depende de dos factores
físicos:
 Grosor del conductor: entre más
grueso menor resistencia y
viceversa.
 Largo del conductor: entre más
largo mayor resistencia y viceversa.

Resistencia
Dispositivo que hace oposición al paso de
la corriente eléctrica a través de él.
 Transforma la energía eléctrica en otro tipo
de energía.

Interruptor

Dispositivo que abre o cierra el circuito, es
decir, impide o permite el paso de la
corriente eléctrica.
Caso de los termostatos

Son interruptores automáticos. Se usan cuando un circuito
incluye metales malos conductores que lo sobrecalientan.
Simbología técnica de los elementos
de un Circuito Eléctrico
Generador
Resistencia
(―)
(+ )
(―)
(+ )
Simbología técnica de los elementos
de un Circuito Eléctrico
Interruptor
Conductores
Ejemplo de circuito en simbología
Conductores
Resistencia
(―)
Interruptor
(+ )
Generador
Tipos de Circuitos
Circuito en Serie.
La conexión es tal que la corriente debe
pasar por todas las resistencias del circuito
(que hacen también las veces de
conductores).
 Son poco eficientes pues consumen mucha
energía.
 Si una resistencia se desconecta o se quema,
el circuito se abre y las demás se apagan.
 El circuito en serie mínimo es de una
resistencia.


Circuito en Serie.
R1
R2
(―)
(+)
Tipos de Circuitos
Circuito en Paralelo.
 La conexión es tal que los conductores se
ramifican para alimentar a cada resistencia
individualmente.
 Son eficientes pues consumen poca energía.
 Si una resistencia se desconecta o se quema,
el circuito se mantiene cerrado y las demás
continúan encendidas.
 El circuito en paralelo mínimo es de dos
resistencias.

Circuito en Paralelo.
R2
R1
(―)
(+ )
Tipos de Circuitos





Circuito Mixto.
La conexión es tal que al menos una
resistencia está en serie y al menos dos en
paralelo.
Son menos eficientes que los circuitos en
paralelo, pero más que un circuito en serie
con el mismo número de resistencias.
Si una resistencia en serie se quema, toda la
serie se apaga. Si una resistencia en paralelo
se quema, las demás siguen encendidas.
El circuito mixto mínimo es de 3
resistencias.
Circuito Mixto 1.
Resistencia
en serie
R1
R3
R2
Resistencia
en paralelo
(―)
Resistencia
en paralelo
(+ )
Circuito Mixto 2.
Serie 2
dentro de
un paralelo
Serie 1
dentro de
un paralelo
(―)
(+ )
R1
R3
R2
R4
Ley de Ohm
Relaciona 3 magnitudes de la corriente
eléctrica, que son:
 Voltaje, fuerza electromotriz (FEM) o
diferencia de potencial.
 Resistencia al paso de los electrones por
el circuito.
 Intensidad de la corriente (colombios
por segundo = amperio)

Ley de Ohm
i =
V
R
Donde:
i = intensidad de la corriente en amperios (A)
V = diferencia de potencial en voltios (V),
también llamada FEM
R = resistencia en ohmios (Ω)
Resistencia equivalente (Req) en
Circuitos

Circuitos en serie: Es igual a la sumatoria
de las resistencias que lo componen.
Req = R1 + R2 + R3…+ Rn

Circuitos en paralelo: El inverso de la Req
es igual a la sumatoria de los inversos de
las resistencias que lo componen.
Cálculo de la resistencia equivalente
en Circuitos

En el caso de circuitos en paralelo
de 2 resistencias (circuito mínimo)
se cumple:
Cálculo de la resistencia equivalente
en Circuitos

En el caso de circuitos en paralelo
de 3 resistencias se cumple:
Req =
R1xR2xR3
R1xR2+R1xR3+R2xR3
Voltaje Equivalente en Circuitos

Circuitos en serie: Es igual a la sumatoria de los
voltajes de las resistencias que lo componen.
Veq = V1 + V2 + V3…+ Vn

Circuitos en paralelo: la diferencia de potencial
tiene el mismo valor en todas las resistencias
del circuito y es igual a la del generador o
fuente (!)
Intensidad Equivalente en Circuitos

Circuitos en serie: Es la misma en todos los
receptores e igual a la general en el circuito.
Cuantos más receptores, menor será la corriente que
circule.

Circuitos en paralelo: Es igual a la sumatoria de
los intensidades en las resistencias que lo
componen.
Ieq = I1 + I2 + I3…+ In
Potencia Eléctrica
Es la energía eléctrica utilizable para
generar trabajo en la unidad de tiempo.
 Su unidad de medida es el vatio o watt (=
joule/segundo).
 También, en la práctica, se utiliza el
kilovatio o kilowatt (= 1000 watt)
 Abreviatura del vatio: W
 Abreviatura del kilovatio: kW

Fórmulas de Potencia Eléctrica
1) P = V i
3) P =
Donde:
2) P = R i2
V2
R
P = potencia en vatios o watt (W)
i = intensidad de la corriente en amperios (A)
V = diferencia de potencial en voltios (V)
R = resistencia en ohmios (Ω)
Consumo de Energía Eléctrica
• Es la energía eléctrica aprovechada
durante un tiempo determinado.
• Su unidad de medida es el kilovatiohora.
C= Pt
Donde:
C = consumo en kilovatios-hora (KW-h)
P = potencia en kilovatios (KW)
t = tiempo en horas (h)
Costo de Energía Eléctrica
Costo = Consumo x precio unitario
Donde:
Costo es en dólares ($)
Consumo en kilovatios-hora (KW-h)
Precio unitario es en $/KW-h