Átomos y electrónes

7/24/2019 tomos y Electrnes

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Principios bsicos de electricidad

tomos y electrones

Toda la materia del universo est constituida por tomos. La Tabla Peridicade los Elementos enumera todos los tipos conocidos de tomos y suspropiedades. El tomo est compuesto de tres partculas bsicas:

Electrones:Partculas con carga negativa que giran alrededor del ncleo

Protones:Partculas con carga positiva.

Neutrones:Partculas sin carga neutras!.

Los protones y los neutrones se combinan en un peque"o grupo llamadoncleo. Para poder comprender me#or las propiedades el$ctricas de los

elementos%materiales& busque '(elio' )e! en la tabla peridica. El nmeroatmico del (elio es *& lo que signi+ca que tiene * protones y * electrones.,u peso atmico es -. ,i se le resta el nmero atmico *! al peso atmico-!& se puede determinar que el (elio tambi$n tiene * neutrones.

El sico dan$s Niels Bohrdesarroll un modelo simpli+cado para ilustrar eltomo. ,i los protones y los neutrones de un tomo tuvieran el tama"o deuna pelota de tbol /ro. 0& en el medio de un estadio de tbol& la nicacosa ms peque"a que la pelota seran los electrones. Los electrones

tendran el tama"o de una cere1a& y estaran orbitando cerca de los ltimosasientos del estadio. En otras palabras& el volumen total de este tomo&incluido el recorrido de los electrones& tendra el tama"o del estadio. El


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ncleo del tomo donde se encuentran los protones y los neutrones tendrael tama"o de la pelota de tbol.

2na de las leyes de la naturale1a& denominada Ley de la Fuerza Elctricade Coulomb& especi+ca que las cargas opuestas reaccionan entre s conuna uer1a que (ace que se atraigan. Las cargas de igual polaridadreaccionan entre s con una uer1a que (ace que se repelan. En el caso decargas opuestas y de igual polaridad& la uer1a aumenta a medida que lascargas se apro3iman. La uer1a es inversamente proporcional al cuadradode la distancia de separacin. 4uando las partculas se encuentran muycerca una de la otra& la uer1a nuclear supera la uer1a el$ctrica de repulsiny el ncleo se mantiene unido. Por esta ra1n& las partculas del ncleo nose separan.

,i la ley de 4oulomb es verdadera& y si el modelo de 5o(r describe lostomos de (elio como estables& entonces deben intervenir otras leyes de lanaturale1a. 64mo es posible que ambas sean verdaderas7

Ley de Coulomb:Las cargas opuestas se atraen y las cargas iguales serepelen.

Modelo de Bohr:Los protones tienen cargas positivas y los electrones

tienen cargas negativas.

)ay ms de 8 protn en el ncleo. Los electrones se mantienen en rbitaaun cuando los protones atraen a los electrones. Los electrones tienen lavelocidad #usta y necesaria para mantenerse en rbita y para no caer en elncleo& tal como ocurre con la Luna con respecto a la Tierra.

Los protones no se repelen entre s porque e3iste una uer1a nuclear queest relacionada con los neutrones. La uer1a nuclear es una uer1aincreblemente poderosa que acta como si uera un pegamento quemantiene unidos a los protones.

Los protones y los neutrones permanecen unidos entre s mediante unauer1a muy poderosa. ,in embargo& una uer1a muc(o ms d$bil es la quemantiene a los electrones en su rbita alrededor del ncleo. Los electronesde algunos tomos& como los de los metales& pueden liberarse del tomo y

ponerse en movimiento. Este mar de electrones& d$bilmente unidos a los


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tomos& es lo que (ace que la electricidad sea posible. La electricidad es unfujo libre de electrones.

,e denomina electricidad esttica a los electrones libres que permanecen enun lugar& sin moverse y con una carga negativa. ,i estos electronesestticos tienen la oportunidad de saltar (acia un conductor& se puedeproducir una descarga electrosttica E,9!.

La E,9& aunque por lo general no es peligrosa para las personas& puedeproducir graves problemas en los equipos electrnicos sensibles. 2nadescarga electrosttica puede da"ar los c(ips o los datos del computador& oambas cosas& de orma aleatoria. Los circuitos lgicos de los c(ips de loscomputadores son sumamente sensibles a las descargas electrostticas.

,e puede (acer reerencia a los tomos& o a los grupos de tomosdenominados mol$culas& como materiales. Los materiales puedenclasi+carse en tres grupos& segn la acilidad con la que la electricidad& o loselectrones libres& uya a trav$s de ellos.

La base de todo dispositivo electrnico es el conocimiento de cmo los

aislantes& los conductores y los semiconductores controlan el u#o de loselectrones y traba#an #untos en distintas combinaciones.

olta!e

El "olta!ese denomina a veces 'uer1a electromotri1' E;

uerza elctrica o presin que se produce cuando los electrones y protonesse separan. La uerza que se crea va empujando hacia la carga opuesta endireccin contraria a la de la carga de igual polaridad.Este proceso seproduce en una batera& donde la accin qumica (ace que los electrones seliberen de la terminal negativa de la batera.

Entonces& los electrones via#an a la terminal opuesta& o positiva& a trav$s deun circuito E=TE>/?.


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Los electrones no via#an a trav$s de la batera en s. >ecuerde que el u#o deelectricidad es& en realidad& el u#o de los electrones. Tambi$n es posiblecrear volta#e de tres otras ormas: La primera es por riccin o electricidadesttica. La segunda es por magnetismo o un generador el$ctrico. La ltimaorma en que se puede crear volta#e es por medio de la lu1 o las c$lulassolares.

El volta#e est representado por la letra @ y& a veces& por la letra E& en elcaso de la uer1a electromotri1. La unidad de medida del volta#e es el voltio@!. El "oltioes la cantidad de traba#o por unidad de carga necesario paraseparar las cargas.

#esistencia e impedancia

Los materiales a trav$s de los cualesuye la corriente presentan distintosgrados de oposicin& o resistencia& al movimiento de los electrones. Losmateriales que presentan muy poca o ninguna resistencia se denominanconductores. Aquellos que no permiten que la corriente uya& o querestringen severamente el u#o& se denominan aislantes. El grado deresistencia depende de la composicin qumica de los materiales.

Todos los materiales que conducen electricidad presentan un cierto gradode resistencia al movimiento de electrones a trav$s de ellos. Estosmateriales tambi$n tienen otros eectos denominados capacitancia einductancia& asociados a la corriente de electrones. Las tres caractersticasconstituyen la impedancia& que es similar e incluye la resistencia.

La atenuacin se relaciona a la resistencia al u#o de electrones y la ra1npor la que una se"al se degrada a medida que recorre el conducto.

La letra > representa la resistencia. La unidad de medicin de la resistenciaes el o(mio B!. El smbolo proviene de la letra griega 'B'& omega.

Los aislantes el$ctricos& o aislantes& son materiales que no permiten que loselectrones uyan a trav$s de ellos sino con gran di+cultad o no lo permitenen absoluto. E#emplos de aislantes el$ctricos son el plstico& el vidrio& elaire& la madera seca& el papel& el cauc(o y el gas (elio. Estos materialesposeen estructuras qumicas sumamente estables& en las que los electronesorbitan uertemente ligados a los tomos.


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Los conductores el$ctricos& generalmente llamados simplementeconductores& son materiales que permiten que los electrones uyen a trav$sde ellos con gran acilidad. Pueden uir con acilidad porque los electronese3ternos estn unidos muy d$bilmente al ncleo y se liberan con acilidad. Atemperatura ambiente& estos materiales poseen una gran cantidad deelectrones libres que pueden proporcionar conduccin.

La aplicacin de volta#e (ace que los electrones libres se desplacen& lo que(ace que la corriente uya. La tabla peridica clasi+ca en categoras aalgunos grupos de tomos ordenndolos en columnas. Los tomos de cadacolumna orman amilias qumicas espec+cas. Aunque tengan distintascantidades de protones& neutrones y electrones& sus electrones e3ternostienen rbitas similares y se comportan de orma similar& al interactuar con

otros tomos y mol$culas. Los me#ores conductores son metales como elcobre 4u!& la plata Ag! y el oro Au!& porque tienen electrones que seliberan con acilidad.

Entre los dems conductores se incluyen la soldadura& una me1cla de plomoPb! y esta"o ,n!& y el agua ioni1ada. 2n ion es un tomo que tiene unacantidad de electrones que es mayor o menor que la cantidad de protonesen el ncleo del tomo.

Apro3imadamente un CD del cuerpo (umano consta de agua ioni1ada& loque signi+ca que el cuerpo (umano tambi$n es conductor. Lossemiconductores son materiales en los que la cantidad de electricidad queconducen puede ser controlada de orma precisa. Estos materiales seagrupan en una misma columna de la tabla peridica. Entre los e#emplos deestos materiales se incluyen el carbono 4!& el germanio Fe! y la aleacinde arseniuro de galio FaAs!. El semiconductor ms importante& que permiteabricar los me#ores circuitos electrnicos microscpicos& es el silicio ,i!.

El silicio es muy comn y se puede encontrar en la arena& el vidrio y variostipos de rocas. La regin alrededor de ,an Gos$& 4aliornia& se denomina,ilicon @alley @alle del ,ilicio! porque la industria inormtica& que dependede los microc(ips de silicio& se inici en esta rea.

Corriente


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La corriente el$ctrica es el u#o de cargas creado cuando se mueven loselectrones. En los circuitos el$ctricos& la corriente se debe al u#o deelectrones libres. 4uando se aplica volta#e& o presin el$ctrica& y e3iste uncamino para la corriente& los electrones se despla1an a lo largo del caminodesde la terminal negativa (acia la terminal positiva. La terminal negativarepele los electrones y la terminal positiva los atrae.

La letra HIJ representa la corriente. La unidad de medicin de la corriente esel Amperio A!. $n %mperiose de+ne como la cantidad de cargas porsegundo que pasan por un punto a lo largo de un trayecto.

,i se piensa en el ampera#e o corriente como la cantidad o volumen detrnsito de electrones que uyen& entonces& se puede pensar que el volta#e

es la velocidad del trnsito de los electrones. La combinacin de ampera#e yvolta#e es equivalente al vatia#e. Los dispositivos el$ctricos tales como lasampolletas& los motores y las uentes de alimentacin para computadores seclasi+can en t$rminos de vatios.

$n "atioes la cantidad de energa que un dispositivo consume o produce.Es la corriente o el ampera#e de un circuito el$ctrico la que en realidad (aceel traba#o.

Por e#emplo& la electricidad esttica tiene un volta#e muy alto& tanto quepuede saltar una brec(a de una pulgada o ms. ,in embargo& tiene muyba#o ampera#e y& como resultado& puede producir un c(oque pero no da"ospermanentes. El motor de arranque de un automvil opera a tan slo 8*voltios pero requiere un ampera#e muy alto para generar la energasu+ciente para (acer que el motor del auto arranque. 2n rayo tiene unvolta#e muy alto y un ampera#e alto y as puede causar graves da"os olesiones.

Circuitos

La corriente uye en bucles cerrados denominados circuitos. Estos circuitosdeben estar compuestos por materiales conductores y deben tener uentesde volta#e. El volta#e (ace que la corriente uya& mientras que la resistenciay la impedancia se oponen a ella. La corriente consiste en electrones queuyen ale#ndose de las terminales negativas y (acia las terminalespositivas. El conocimiento de estos (ec(os permite controlar el u#o de la

corriente.


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La electricidad uye naturalmente (acia la tierra cuando e3iste un recorrido.La corriente tambi$n uye a lo largo de la ruta de menor resistencia. ,i elcuerpo (umano provee la ruta de menor resistencia& la corriente pasar atrav$s de $l.

4uando un arteacto el$ctrico tiene un enc(ue con tres espigas& una de lastres espigas sirve como cone3in a tierra& o de cero voltios. La cone3in atierra proporciona una ruta conductora para que los electrones uyan atierra& ya que la resistencia que presenta el cuerpo suele ser mayor que laresistencia que opone la va que conduce directamente a tierra.

Por lo general& una cone3in a tierra signi+ca un nivel cero de voltios& alreali1ar las mediciones el$ctricas. El volta#e se crea mediante la separacinde las cargas& lo que signi+ca que las mediciones de volta#e se debenreali1ar entre dos puntos.

La analoga del sistema de suministro de agua ayuda a e3plicar losconceptos de la electricidad. 4uanto mayor sea la altura del agua& y cuantomayor sea la presin& mayor ser el u#o de agua. La corriente de aguatambi$n depende del tama"o del espacio que debe atravesar.

9e igual manera& cuanto mayor sea el volta#e y cuanto mayor sea la presinel$ctrica& ms corriente se producir. La corriente el$ctrica se encuentraentonces con una resistencia que& al igual que el grio& reduce el u#o. ,i lacorriente se produce en un circuito de 4A& entonces la cantidad de corrientedepender de la cantidad de impedancia presente.

,i la corriente se produce en un circuito de 44& entonces la cantidad decorriente depender de la cantidad de resistencia presente. La bomba deagua es como una batera. ,uministra presin para que el u#o contine enmovimiento.

La relacin entre el volta#e& la resistencia y la corriente es volta#e @! Kcorriente I! multiplicada por resistencia >!. En otras palabras& @KI>. Estaes la Ley de ?(m& llamada as en (onor al cient+co que investig estostemas.


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Las dos ormas en que uye la corriente son: Corriente %lterna4A! yCorriente Continua44!.

Lacorriente alterna4A! y sus correspondientes volta#es varan con eltiempo& cambiando su polaridad o direccin. La 4A uye en una direccin&luego invierte su direccin y uye en sentido contrario para luego repetir elproceso. El volta#e de la 4A es positivo en una terminal y negativo en otra.Entonces& el volta#e de la 4A invierte su polaridad& de modo que la terminalpositiva se convierte en negativa y la terminal negativa en positiva. Esteproceso se repite de orma continua.

La corriente continua44! siempre uye en la misma direccin& y losvolta#es de 44 siempre tienen la misma polaridad. 2na terminal es siempre

positiva y la otra es siempre negativa. Estas direcciones no se modi+can nise invierten.

El osciloscopio es un dispositivo electrnico que se utili1a para medir lasse"ales el$ctricas en relacin al tiempo. 2n osciloscopio e3presa las ondas&los pulsos y los patrones el$ctricos en orma de gr+co. Tiene un e#e '3' querepresenta el tiempo y un e#e 'y' que representa el volta#e. Feneralmentee3isten dos e#es 'y' que corresponden a dos volta#es de entrada para que sepuedan observar y medir dos ondas al mismo tiempo.

Las lneas de alimentacin transportan electricidad en orma de 4A porque$sta puede ser conducida por largas distancias& de orma e+ciente. La 44 seencuentra en las bateras para linternas& bateras de automviles y comoenerga para los microc(ips de la mot(erboard de un computador& dondeslo necesita recorrer una corta distancia.

Los electrones uyen en circuitos cerrados& o bucles completos. Losprocesos qumicos que se producen en la batera causan una acumulacinde cargas. Esto proporciona un volta#e o presin el$ctrica que permite quelos electrones uyan a trav$s de los distintos dispositivos. Las lneasrepresentan un conductor& que por lo general es un cable de cobre. ,epuede considerar a un interruptor como dos e3tremos de un solo cable quese puede abrir o interrumpir para evitar que los electrones uyan.

4uando los dos e3tremos estn cerrados& +#os o puestos en cortocircuito& loselectrones pueden uir. Por ltimo& la lamparilla presenta resistencia al u#o

de electrones& lo que (ace que liberen energa& en orma de lu1. En lossistemas el$ctricos de 4A y 44& los electrones siempre uyen desde una


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uente con una carga negativa (acia una uente con una carga positiva. ,inembargo& para que se produ1ca un u#o controlado de electrones& esnecesario que (aya un circuito completo.

Ma&nitudes elctricas' ( Presentation )ranscript

8. ;agnitudes bsicas de un circuito el$ctrico. ;AF/IT29E,ELM4T>I4A, @olta#e Tensin 9ierencia de potencial @! Intensidad A!>esistencia >! LEN 9E ?); @ K I 3 >

*. @olta#e& tensin o dierencia de potencial.@! En un circuito el$ctrico&la dierencia de potencial el volta#e o la tensin! e3istente entre lospolos del generador& o entre dos puntos cualesquiera del circuito& esla causa de que los electrones circulen por el circuito si $ste seencuentra cerrado. ,u unidad es el voltio @! . ,e suelen emplear dosmltiplos de esta unidad que son el Oilovoltio O@! y el megavoltio;@! y tambi$n dos submltiplos como son el milivoltio m@! y el @! .8 O@ K 8.DDD @ 8 ;@ K 8.DDD.DDD @ 8 @ K 8.DDD m@ 8 @microvoltio K 8.DDD.DDD @ Para medir el volta#e se utili1a un aparato llamadovoltmetro . ,e conecta en paralelo al elemento cuyo volta#equeremos medir. @

. Intensidad de la corriente el$ctrica.I! La intensidad de la corriente sede+ne como la cantidad de carga el$ctrica que circula por un circuitoen la unidad de tiempo. ,e mide en amperios A! . /ormalmente seemplean unos submltiplos de esta unidad que son el miliamperiomA! y el microamperio A! . 8 A K 8.DDD mA 8 A K 8.DDD.DDD A La intensidad es una caracterstica equivalente al caudal en elcircuito (idrulico& esto es& a la cantidad de agua que pasa en launidad de tiempo por un punto de la tubera. Para medir laintensidad de corriente que circula por un circuito se utili1an unosaparatos llamados ampermetros. ,e conecta en serie para eectuarla medida. A

-. >esistencia el$ctrica. >! Es la propiedad que tienen los cuerpos dedi+cultar ms o menos el paso de la corriente el$ctrica. Lassustancias conductoras orecen poca resistencia al paso de lacorriente& sin embargo las sustancias aislantes orecen una altaresistencia al paso de la corriente el$ctrica. La resistencia de un

conductor depende del tipo de material de que est compuesto& de sulongitud y de su seccin. A mayor longitud mayor resistencia y& por elcontrario& a mayor seccin del conductor menor resistencia& de lamisma orma que el agua circula con ms acilidad cuando lastuberas tienen pocos cambios de direccin y son ms anc(as. Launidad de resistencia es el ! . /ormalmente se emplean mltiplos deesta unidad comoo(mio son el Oiloo(mio O !y el megao(mio ;! . 8 OK 8.DDD 8; K 8.DDD.DDD Todos los receptores ocomponentes de uncircuito suponen alguna resistencia& porpeque"a que sea& al paso de la corriente el$ctrica. Este eecto es&normalmente& no deseado& pero en ocasiones lo aprovec(amos en

algunos receptores para obtener un eecto calor+co. Es el caso dealgunos aparatos compuestos de un +no (ilo de metal Qolramio o


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tungsteno!& que se pone incandescente y puede dar lu1 y calor& quese aprovec(a en lmparas y estuas.

0. Ley de ?(m La ley de ?(m e3presa la relacin que e3iste entre ladierencia de potencial que aplicamos a los e3tremos de un receptor yla intensidad de la corriente que circula por $ste. ;atemticamentese e3presa: @ K I > 9onde @ es la dierencia de potencial que seaplica al receptor& medida en voltios. I es la intensidad de la corrienteel$ctrica que circula por el receptor& medida en amperios. > es laresistencia del receptor& medida en o(mios. E#emplo: 4alcula laintensidad que recorrer un circuito si a una pila de R voltios leconectamos una bombilla cuya resistencia es de D o(mios. Ley de?(m: @ K I > ,ustituimos: R v K I D . 9espe#amos la intensidad: IK R v % D K D& A

Ley de ?(m

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,altar a navegacin& bsqueda

Circuitos elctricos

Electricidad

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Ley de +hm,Ley de Goule,Leyes de

Virc((oW ,T($venin ,/orton ,

Vennelly ,Principio de ;illman ,

mostrarU)cnicas de anlisis decircuitos

mostrarU%nlisis de circuitos

Esta ca#a:verdiscusineditar

La Ley de +hma+rma que la corrienteque circula por un conductor

el$ctricoes directamente proporcional a la tensine inversamente
http://es.wikipedia.org/wiki/Ley_de_Ohm#mw-headhttp://es.wikipedia.org/wiki/Ley_de_Ohm#p-searchhttp://es.wikipedia.org/wiki/Circuitos_el%C3%A9ctricoshttp://es.wikipedia.org/wiki/Electricidadhttp://es.wikipedia.org/wiki/Efecto_Joulehttp://es.wikipedia.org/wiki/Leyes_de_Kirchhoffhttp://es.wikipedia.org/wiki/Leyes_de_Kirchhoffhttp://es.wikipedia.org/wiki/Teorema_de_Th%C3%A9veninhttp://es.wikipedia.org/wiki/Teorema_de_Nortonhttp://es.wikipedia.org/wiki/Teorema_de_Kennellyhttp://es.wikipedia.org/wiki/Principio_de_Millmanhttp://es.wikipedia.org/wiki/Plantilla:Circuitoshttp://es.wikipedia.org/wiki/Plantilla:Circuitoshttp://es.wikipedia.org/wiki/Plantilla:Circuitoshttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Plantilla_Discusi%C3%B3n:Circuitos&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Plantilla:Circuitos&action=edithttp://es.wikipedia.org/wiki/Corriente_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Conductor_el%C3%A9ctricohttp://es.wikipedia.org/wiki/Conductor_el%C3%A9ctricohttp://es.wikipedia.org/wiki/Tensi%C3%B3n_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Ley_de_Ohm#p-searchhttp://es.wikipedia.org/wiki/Circuitos_el%C3%A9ctricoshttp://es.wikipedia.org/wiki/Electricidadhttp://es.wikipedia.org/wiki/Efecto_Joulehttp://es.wikipedia.org/wiki/Leyes_de_Kirchhoffhttp://es.wikipedia.org/wiki/Leyes_de_Kirchhoffhttp://es.wikipedia.org/wiki/Teorema_de_Th%C3%A9veninhttp://es.wikipedia.org/wiki/Teorema_de_Nortonhttp://es.wikipedia.org/wiki/Teorema_de_Kennellyhttp://es.wikipedia.org/wiki/Principio_de_Millmanhttp://es.wikipedia.org/wiki/Plantilla:Circuitoshttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Plantilla_Discusi%C3%B3n:Circuitos&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Plantilla:Circuitos&action=edithttp://es.wikipedia.org/wiki/Corriente_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Conductor_el%C3%A9ctricohttp://es.wikipedia.org/wiki/Conductor_el%C3%A9ctricohttp://es.wikipedia.org/wiki/Tensi%C3%B3n_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Ley_de_Ohm#mw-head


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proporcional a la resistenciasiempre y cuando su temperatura semantenga constante.

La ecuacin matemtica que describe est relacin es:

9onde& Ies la corriente que pasa a trav$s del ob#eto en amperios& Ves la dierencia de potencial de las terminales del ob#eto en voltios& yes la resistenciaen o(miosB!. Especicamente& la ley de ?(m diceque la en esta relacin es constante& independientemente de lacorriente.

Esta ley tiene el nombre del sico alemn Feorg ?(m& que en untratado publicado en 8X*C& (all valores de tensin y corriente quepasaba a trav$s de unos circuitos el$ctricos simples que contenanuna gran cantidad de cables. El present una ecuacin un poco mscomple#a que la mencionada anteriormente para e3plicar susresultados e3perimentales. La ecuacin de arriba es la ormamoderna de la ley de ?(m.
http://es.wikipedia.org/wiki/Resistencia_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Amperiohttp://es.wikipedia.org/wiki/Voltiohttp://es.wikipedia.org/wiki/Resistencia_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Ohmiohttp://es.wikipedia.org/wiki/Georg_Ohmhttp://es.wikipedia.org/wiki/Resistencia_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Amperiohttp://es.wikipedia.org/wiki/Voltiohttp://es.wikipedia.org/wiki/Resistencia_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Ohmiohttp://es.wikipedia.org/wiki/Georg_Ohm


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el$ctricos!. ,u inspiracin la obtuvo del traba#o de la e3plicacinterica de


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En los a"os 8R*D& se descubri que la corriente que uye a trav$s deun resistor ideal tiene uctuaciones estadsticas& que dependen de latemperatura& incluso cuando la tensin y la resistencia sone3actamente constantes. Esta uctuacin& conocida como ruido de

Go(nsonZ/yquist& es debida a la naturale1a discreta de la carga. Esteeecto t$rmico implica que las medidas de la corriente y la tensinque son tomadas por peque"os perodos de tiempo tendr unarelacion @%I que uir del valor de > implicado por el tiempo promediode la corriente medida. La ley de ?(m se mantiene correcta para lacorriente promedio& para materiales resistivos.

El traba#o de ?(m precedi a las ecuaciones de ;a3Qelly tambi$n acualquier comprensin de los circuitos de corriente alterna. Eldesarrollo moderno en la teora electromagn$tica y el anlisis de

circuitos no contradicen la ley de ?(m cuando ests son evaluadasdentro de los lmites apropiados.

-editar. 0educci1n

Esquema de un conductor cilndrico donde se muestra la aplicacin de la

Ley de ?(m.

4omo ya se destac anteriormente& las evidencias empricasmostraban que vector densidad de corriente! es directamenteproporcional a vector campo el$ctrico!. Para escribir $sta relacinen orma de ecuacin es necesario a"adir una constante arbitraria&que posteriormente se llam actor de conductividad el$ctricay querepresentaremos como s. Entonces:
http://es.wikipedia.org/wiki/Ruido_de_Johnson-Nyquisthttp://es.wikipedia.org/wiki/Ruido_de_Johnson-Nyquisthttp://es.wikipedia.org/wiki/Ecuaciones_de_Maxwellhttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Ley_de_Ohm&action=edit&section=2http://es.wikipedia.org/wiki/Densidad_de_corrientehttp://es.wikipedia.org/wiki/Campo_el%C3%A9ctricohttp://es.wikipedia.org/wiki/Conductividad_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Ruido_de_Johnson-Nyquisthttp://es.wikipedia.org/wiki/Ruido_de_Johnson-Nyquisthttp://es.wikipedia.org/wiki/Ecuaciones_de_Maxwellhttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Ley_de_Ohm&action=edit&section=2http://es.wikipedia.org/wiki/Densidad_de_corrientehttp://es.wikipedia.org/wiki/Campo_el%C3%A9ctricohttp://es.wikipedia.org/wiki/Conductividad_el%C3%A9ctrica


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El vector es el vector resultante de los campos que actan en laseccin de alambre que se va a anali1ar& es decir& del campoproducido por la carga del alambre en s y del campo e3terno&producido por una batera& una pilau otra uente de em. Por lo tanto:

Puesto que & donde es un vector unitariotangente al+lamento por el que circula la corriente& con lo cual reempla1amos ymultiplicamos toda la ecuacin por un :

4omo los vectores y son paralelos su producto escalar coincidecon el producto de sus magnitudes& adems integrando ambosmiembros en la longitud del conductor:

El miembro derec(o representa el traba#o total de los campos que

actan en la seccin de alambre que se est anali1ando& y de cadaintegral resulta:

9onde [8\ [*representa la dierencia de potencialentre los puntos %y && y ] representa la em^ por tanto& podemos escribir:

donde '8*representa la ca2da de potencialentre los puntos %y &.

9onde _ representa la conductividad& y su inversa representa laresistividad` K 8%_. As:
http://es.wikipedia.org/wiki/Bater%C3%ADa_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Pilahttp://es.wikipedia.org/wiki/Femhttp://es.wikipedia.org/wiki/Vector_unitariohttp://es.wikipedia.org/wiki/Diferencia_de_potencialhttp://es.wikipedia.org/wiki/Femhttp://es.wikipedia.org/wiki/Conductividad_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Resistividadhttp://es.wikipedia.org/wiki/Bater%C3%ADa_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Pilahttp://es.wikipedia.org/wiki/Femhttp://es.wikipedia.org/wiki/Vector_unitariohttp://es.wikipedia.org/wiki/Diferencia_de_potencialhttp://es.wikipedia.org/wiki/Femhttp://es.wikipedia.org/wiki/Conductividad_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Resistividad


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Ambas leyes de circuitos pueden derivarse directamente de lasecuaciones de ;a3Qell& pero Virc((oW precedi a ;a3Qelly gracias aFeorg ?(msu traba#o ue generali1ado. Estas leyes son muyutili1adas en ingeniera el$ctricapara (allar corrientesy tensionesen

cualquier punto de un circuito el$ctrico.

Ley de corriente de 3irchho4Vase tambin,-nlisis de nodos

La corriente que pasa por un nodoes igual a la corriente que sale delmismo. i%/ i01 i&/ i2

Esta ley tambi$n es llamada ley de nodos o primera ley de3irchho4y es comn que se use la sigla LC3para reerirse a estaley.

El principio de conservacin de la energa implica que:

En cualquier nodo& la suma de la corriente que entra en ese nodo es igual ala suma de la corriente que sale. 9e igual orma& La suma algebraica detodas las corrientes que pasan por el nodo es igual a cero.

Esta rmula es vlida tambi$n para circuitos comple#os:

La ley se basa en el principio de la conservacin de la cargadonde la

carga en couloumbs es el producto de la corriente en amperios y eltiempo en segundos.
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-editar. Ley de tensiones de 3irchho4Vase tambin,-nlisis de malla

Ley de tensiones de Virc(oW

Esta ley es llamada tambi$n 5e&unda ley de 3irchho46 ley delazos de 3irchho4y es comn que se use la sigla L3para reerirsea esta ley.

En toda malla la suma de todas las cadas de tensin es igual a la suma detodas las subidas de tensin. 9e orma equivalente& En toda malla la sumaalgebraica de las dierencias de potencial el$ctrico debe ser D.

Ley TheveninLey 9e ?(m

Temas >elacionadosLey de Virc(oWLey T(evenin

Temas 9e Interes ,ocial

EnunciadoEl teorema de superposicin establece que la tensin entre dos nudos de uncircuito o la corriente que atraviesa una rama es igual a la suma de las tensiones ode las corrientes producidas por cada uno de los generadores de tensin y de losgeneradores de corriente del circuito. En cada uno de los clculos parciales& seconserva uno solo de los generadores y se rempla1an los otros generadores detensin por cortocircuitos y los otros generadores de corriente por circuitosabiertos.

As la corriente resultante es la suma de las corrientes parciales y la tensinresultante es la suma de las tensiones individuales& pero no as la potencia ya quela relacin con la corriente es cuadrtica. La potencia no es la suma de laspotencias parciales.

El teorema de superposicin el vlido tanto para circuitos alimentados con
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corriente continua& en los cuales solo se aplica la ley de ?(m& como para circuitosalimentados con corriente alterna en los cuales se utili1a el ormalismo deimpedancias.

E!emplo

En el circuito de arriba& calculemos la tensin en el punto A utili1ando el teoremade superposicin. 4omo (ay dos generadores& (ay que (acer dos clculosintermediarios.

En el segundo clculo& guardamos la uente de corriente de derec(a yrempla1amos la uente de tensin por un cortocircuito. La tensin obtenida es:

La tensin que buscamos es la suma de las dos tensiones parciales:

Circuito en serie9e SiOipedia& la enciclopedia libre,altar a navegacin& bsqueda

2n circuito en seriees una con+guracin de cone3in en la que losbornes o terminales de los dispositivos generadores& resistencias&condensadores& interruptores& entre otros.! se conectansecuencialmente. La terminal de salida de un dispositivo se conecta ala terminal de entrada del dispositivo siguiente.

,iguiendo un smil (idrulico& dos depsitos de agua se conectarn en

serie si la salida del primero se conecta a la entrada del segundo. 2na
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batera el$ctricasuele estar ormada por varias pilas el$ctricasconectadas en serie& para alcan1ar as el volta#e que se precise.

En uncin de los dispositivosconectados en serie& el valor total oequivalente se obtiene con las siguientes e3presiones:

Para generadores

Para >esistencias

Para 4ondensadores

Para Interruptores

7nterruptor 8 7nterruptor 9 5alida
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Abierto Abierto %biertoAbierto 4errado %bierto4errado Abierto %bierto4errado 4errado Cerrado

?tra con+guracin posible& para la disposicin de componentesel$ctricos& es el circuito en paralelo. En el cual& los valoresequivalentes se calculan de orma inversa al circuito en serie.

Circuito en paralelo9e SiOipedia& la enciclopedia libre,altar a navegacin& bsqueda

El circuito en paraleloes una cone3in donde los bornes oterminales de entrada de todos los dispositivos generadores&resistencias& condensadores& etc.! conectados coincidan entre s& lomismo que sus terminales de salida.

,iguiendo un smil (idrulico& dos tinacos de agua conectados enparalelo tendrn una entrada comn que alimentar

simultneamente a ambos& as como una salida comn que drenar aambos a la ve1. Las bombillas de iluminacin de una casa orman uncircuito en paralelo.

En uncin de los dispositivosconectados en paralelo& el valor total oequivalente se obtiene con las siguientes e3presiones:

Para generadores

Para >esistencias
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Para 4ondensadores


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Para Interruptores

7nterruptor 8 7nterruptor 9 5alidaAbierto Abierto %biertoAbierto 4errado Cerrado4errado Abierto Cerrado4errado 4errado Cerrado

Potencia el$ctrica

9e SiOipedia& la enciclopedia libre

,altar a navegacin& bsqueda
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Circuitos elctricos

Electricidad

ocultarUConceptos

>esistencia,Tensin,4orriente,

Potencia,4apacitancia,Inductancia,

>eactancia,Impedancia,Admitancia,

,usceptancia

mostrarUComponentes

mostrarULeyes y teoremas

*undamentales

mostrarU)cnicas de anlisis decircuitos

mostrarU%nlisis de circuitos

Esta ca#a:verdiscusineditar

La potencia el$ctrica se transmite por lneas sobre torres& como $stas en5risbane& Australia.
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La potencia elctricaes la relacin de transerencia de energa porunidad de tiempo^ es decir& la cantidad de energaentregada oabsorbida por un elemento en un tiempo determinado pK d3% dt!.La unidad en el ,istema Internacional de 2nidadeses el @atio& o que

es lo mismo& Satt.4uando una corriente el$ctrica uye en un circuito& puede transerirenerga al (acer un traba#o mecnicoo termodinmico. Losdispositivos convierten la energa el$ctrica de muc(as maneras tiles&como calor& lu1lmpara incandescente!& movimientomotorel$ctrico!& sonidoaltavo1! o procesos qumicos. La electricidad sepuede producir mecnicamente o qumicamente por la generacin deenerga el$ctrica& o tambi$n por la transormacin de la lu1 en lascelulas otoel$ctricas. Por ltimo& se puede almacenar qumicamente

en bateras.

ContenidoocultarU

8 Potencia en corriente continua

* Potencia en corriente alterna

o *.8 Potencia uctuante

o *.* 4omponentes de la intensidad

o *. Potencia comple#a

o *.- Potencia activa

o *.0 Potencia reactiva

Potencia trisica

- @$ase tambi$n

0 Enlaces e3ternos

-editar. Potencia en corriente continua4uando se trata de corriente continua44! la potencia el$ctricadesarrollada en un cierto instante por un dispositivo de dosterminales& es el producto de la dierencia de potencialentre dic(os

terminales y la intensidad de corrienteque pasa a trav$s del
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dispositivo. Por esta ra1n la potencia es proporcional a la corriente ya la tensin. Esto es&

8!

9onde 7es el valor instantneo de la corriente y es el valorinstantneo del volta#e. ,i 7se e3presa en amperiosy en voltios& Pestar e3presada en Qatts vatios!. Igual de+nicin se aplica cuandose consideran valores promedio para 7& y P.

4uando el dispositivo es una resistenciade valor #o se puedecalcular la resistencia equivalentedel dispositivo& la potencia tambi$n

puede calcularse como

-editar. Potencia en corriente alterna4uando se trata de corriente alternaA4! sinusoidal& el promedio depotencia el$ctrica desarrollada por un dispositivo de dos terminales esuna uncin de los valores e+caceso valores cuadrticos medios& dela dierencia de potencial entre los terminales y de la intensidad decorriente que pasa a trav$s del dispositivo.

En el caso de un circuito de carcter inductivo caso ms comn! al

que se aplica una tensin sinusoidal con velocidad angular y

valor de pico resulta:

Esto provocar una corriente retrasada un ngulo respecto de latensin aplicada:

La potencia instantnea vendr dada como el producto de lase3presiones anteriores:

;ediante trigonometra& la anterior e3presin puede transormarse enla siguiente:
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N sustituyendo los valores de pico por los e+caces:

,e obtiene as para la potencia un valor constante& y otro

variable con el tiempo& . Al primer valor se ledenomina potencia acti"ay al segundo potencia uctuante.

-editar. Potencia uctuanteAl ser la potencia uctuante de orma senoidal& su valor medio sercero. Para entender me#or qu$ es la potencia uctuante& imaginemos

un circuito que slo tuviera una potencia de este tipo. Ello slo esposible si [ K % *& quedando

caso que corresponde a un circuito inductivo puro o capacitivo puro.Por lo tanto la potencia uctuante es debida a un solenoideo a uncondensador.Tales elementos no consumen energa sino que laalmacenan en orma de campo magn$ticoy campo el$ctrico.

-editar. Componentes de la intensidad


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El producto de la intensidad& 7& y las de sus componentes activa& 7a& y

reactiva& 7r& por la tensin& & da como resultado las potenciasaparente


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-editar. Potencia acti"aEs la potencia que representa la capacidad de un circuito para reali1arun proceso de transormacin de la energa el$ctricaen traba#o. Losdierentes dispositivos el$ctricos e3istentes convierten la energael$ctrica en otras ormas de energa tales como: mecnica& lumnica&t$rmica& qumica& etc. Esta potencia es& por lo tanto& la realmenteconsumida por los circuitos. 4uando se (abla de demanda el$ctrica&es esta potencia la que se utili1a para determinar dic(a demanda.

,e designa con la letra Py se mide en vatios esultado que indica que la potencia activa es debida a los elementosresistivos.

-editar. Potencia reacti"aEsta potencia no tiene tampoco el carcter realmente de serconsumida y slo aparecer cuando e3istan bobinas o condensadoresen los circuitos. La potencia reactiva tiene un valor medio nulo& por loque no produce traba#o necesario. Por ello que se dice que es unapotencia desvatadano produce vatios!& se mide en voltiamperiosreactivos .

A partir de su e3presin&

Lo que rea+rma en que esta potencia es debida nicamente a loselementos reactivos.

-editar. Potencia tri*sica

La representacin matemtica de la potencia activa en un sistematrisicoequilibrado est dada por la ecuacin:
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0EF7N7C7+N 0E %75L%N)E6C+N0$C)+#E5 A 5EM7C+N0$C)+#E5La mayora de las cosas que nos rodea cuerpo&ob#etos&etc.! estacompuestos con elementos qumico que se encuentran en la tabla peridica.

AI,LA/TE:se utili1a para separar conductores el$ctricos para evitar

cortocircuito para la personapuede crear una carga lo mas recuente se puede utili1ar los materialesplstico o cermica.La barrera de potencial se debe a la banda de valencia

esto di+culta la e3istencia de el conductor de electricidad de ciertosmateriales

4?/924T?>E,: es capa1 deconducir corriente el$ctrica cuando es sometido a varias pruebas el$ctricassea eectuado e+cientemente y se requiere que se posea en una ba#a

resistencia para evitar las perdidas desmedidas por Eecto Gouley cada detensin.
http://ilceyared.blogspot.com/2009/02/definicion-de-aislanteconductores-y.htmlhttp://www.ciencia.net/VerArticulo/?idTitulo=Efectohttp://ilceyared.blogspot.com/2009/02/definicion-de-aislanteconductores-y.htmlhttp://www.ciencia.net/VerArticulo/?idTitulo=Efecto


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,E;I4?/924T?>E: es una sustancia que se comporta como aislante o

conductor dependiendo su estado el elemento mas usado es el siliciometal!tambi$n se utili1an otros elementos tambi$n se esta empe1ando a utili1ar ela1ure caractersticas comunes es que todos tienen es que son tetravalente.ELE4T>/ 9E @ALE/4IA: se en encuentra en el ultimo nivel del tomo ytienen la acilidad de ormar enlaces de dierente manera ya sea porintercambio de electrones por comparticion de los tomos se encuentran losenlaces metlicos es un enlace qumico que mantienen unidos los tomos!que consiste en un traslape de banda

Átomos y electrónes

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