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F{ISICA II Electrodinámica
Electrodinámica
Corriente Eléctrica
El término corriente eléctrica o simplemente corriente se utiliza para describir la rapidez de
flujo de la carga por alguna región del espacio. La mayor parte de las aplicaciones prácticas
de la electricidad se refiere a las corrientes eléctricas. Por ejemplo, la batería de una
lámpara suministra corriente al filamento de la bombilla (foco) cuando el interruptor se
colocare la posición de encendido. Una gran variedad de aparatos domésticos funcionan
con corriente alterna. En estos casos comunes, el flujo de carga se lleva a cabo en un
conductor.
La intensidad de la corriente eléctrica
Junto a la idea de movimiento de partículas, la noción de corriente eléctrica lleva asociada
la de transporte de carga eléctrica de un punto a otro. La importancia de dicho transporte en
términos de cantidad se expresa mediante la magnitud intensidad de corriente eléctrica que
se define como la carga total que circula por el conductor en la unidad de tiempo. En forma
de ecuación se puede escribir como:
I = q/t
La unidad de intensidad de corriente en el SI recibe el nombre de ampere (A) por el
científico André Marie Ampere y equivale a un transporte de carga que se produzca a razón
de 1 coulomb (C) en cada segundo (s) ,1 A = 1 C/s. En un metal, en donde la corriente
eléctrica es debida únicamente al movimiento de electrones, solo el transporte de carga
negativa contribuye al valor de la intensidad. En las disoluciones iónicas, al ser conducida
la corriente tanto por iones positivos como negativos, se produce una doble contribución de
ambos tipos de carga a la intensidad de corriente eléctrica.
Aplicación del concepto de intensidad de corriente.
Por una bombilla de 40 W conectada a la red de 220 V circula una corriente de intensidad
aproximadamente igual a 0,2 A.Durante cuanto tiempo ha de estar conectada la bombilla
para que a través de ella haya pasado una carga de 4,5 C? .Cuantos electrones habrán
circulado por la bombilla en ese intervalo? La expresión que define la magnitud intensidad
de corriente viene dada por:
I = q/t t = q/i
Sustituyendo se tiene:
t = 4,5 C/0,2 A t = 22,5 s
Para averiguar el número de electrones que han circulado por la bombilla es preciso saber
que 1 coulomb equivale a 6,27x1018 veces la carga del electrón. Si en el intervalo de
tiempo considerado han circulado 4,5 C, el numero de electrones resulta ser: numero de e=4,5 C.6, 27.1018 e-/C = 2,8.1019 eQue es la Resistencia Eléctrica
Resistencia eléctrica es toda oposición que encuentra la corriente a su paso por un circuito
eléctrico cerrado, atenuando o frenando el libre flujo de circulación de las cargas eléctricas
o electrones. Cualquier dispositivo o consumidor conectado a un circuito eléctrico
representa en si una carga, resistencia u obstáculo para la circulación de la corriente
eléctrica.
Resistividad
Se le llama resistividad al grado de dificultad que encuentran los electrones en sus
desplazamientos. Se designa por la letra griega rho minúscula (ρ) y se mide en ohm-metros
(Ω•m)1.
Clase V
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Su valor describe el comportamiento de un material frente al paso de corriente eléctrica, por
lo que da una idea de lo buen o mal conductor que es. Un valor alto de resistividad indica
que el material es mal conductor mientras que uno bajo indicara que es un buen conductor.
La resistividad depende de la temperatura
La resistividad de los metales aumenta al aumentar la temperatura al contrario de los
semiconductores en donde este valor decrece.
El inverso de la resistividad se llama conductividad (σ) [sigma]
σ=1/ρ
Que es la Fuerza Electro Motriz (FEM)
Se denomina fuerza electromotriz (FEM) a la energía proveniente de cualquier fuente,
medio o dispositivo que suministre corriente eléctrica. Para ello se necesita la existencia de
una diferencia de potencial entre dos puntos o polos (uno negativo y el otro positivo) de
dicha fuente, que sea capaz de bombear o impulsar las cargas eléctricas a través de un
circuito cerrado.
Ley de Ohm.
Debido a la existencia de materiales que dificultan más que otros el paso de la corriente
eléctrica a través de los mismos, cuando el valor de su resistencia varia, el valor de la
intensidad de corriente en ampere también varía de forma inversamente proporcional. Es
decir, a medida que la resistencia aumenta la
corriente disminuye y, viceversa, cuando la resistencia al paso de la corriente disminuye la
corriente aumenta, siempre que para ambos casos el valor de la tensión o voltaje se
mantenga constante.
Por otro lado y de acuerdo con la propia Ley, el valor de la tensión o voltaje es
directamente proporcional a la intensidad de la corriente; por tanto, si el voltaje aumenta o
disminuye, el amperaje de la corriente que circula por el circuito aumentara o disminuirá en
la misma proporción, siempre y cuando el valor de la resistencia conectada al circuito se
mantenga constante.
Postulado general de la Ley de Ohm:
El flujo de corriente en ampere que circula por un circuito eléctrico cerrado, es
directamente proporcional a la tensión o voltaje aplicado, e inversamente proporcional a la
resistencia en ohm de la carga que tiene conectada.
Fórmula Matemática General de Representación de la Ley de Ohm
Desde el punto de vista matemático el postulado anterior se puede representar por medio de
la siguiente formula General de la Ley de Ohm:
I=E/R
Donde:
Tensión o voltaje "E", en volt (V).
Intensidad de la corriente " I ", en ampere (A).
Resistencia "R" en ohm ( ) de la carga o consumidor conectado al circuito.
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