electrodinamica

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I.E.P. “LAS PALMAS NUEVA ESPERANZA” **** BARRANCA **** E LAS PALMAS NUEVAESPERANZA BARRANCA TEMA 3: ELECTRODINÁMICA 1. ELECTRODINÁMICA Parte de la electricidad que estudia las cargas en movimiento sobre los cuerpos conductores. 2. CORRIENTE ELÉCTRICA En la actualidad, las máquinas herramientas, en las fábricas, los medios de transporte, sistemas de iluminación en la ciudad, los medios de comunicación como la radio, la televisión, funcionan con energía eléctrica, cuando nos referimos a esta forma de energía, consideramos que ella es debido al trabajo realizado por la corriente eléctrica, la cual es suministrada a los consumidores, desde las centrales eléctricas mediante alambres conductores de gran longitud. 2.1. ¿QUÉ ES LA CORRIENTE ELÉCTRICA? Es aquel fenómeno microscópico que se puede manifestar en los sólidos, líquidos y gases bajo la influencia de ciertos factores entre los cuales no puede faltar una diferencia de potencial eléctrico, la cual puede establecerse mediante una batería, pila o alternador. Para entender este fenómeno, vamos a analizar un trozo de alambre de cobre. La palabra “corriente” significa movimiento, desplazamiento o circulación de algo. ¿Qué es lo que puede desplazarse o circular en los conductores eléctricos? Consideremos el siguiente sistema eléctrico: - Conductor: Sustancia que se caracteriza por tener un gran número de electrones libres. - Pila (Fuente de voltaje): Es un dispositivo eléctrico que se establece mediante reacciones químicas, una diferencia de potencial entre sus extremos. - Al cerrar el interruptor, el foco ilumina (emite luz), por lo tanto, se ha establecido la corriente eléctrica. Al cerrar el interruptor se establece en todo el conductor un campo eléctrico que se orienta del lado de mayor potencial (A) hacia el lado de menor potencial (B). El campo eléctrico “arrastra” a los electrones libres (portadores de carga eléctrica) del lado de menor hacia el lado de mayor potencial, estableciéndose un movimiento orientado de portadores de carga eléctrica, a esto se le denomina corriente eléctrica. 2.3. ACCIONES DE LA CORRIENTE El movimiento orientado de los portadores de carga en un conductor no puede ser observado. Pero la existencia de la corriente eléctrica se puede juzgar por las acciones o fenómenos de que va acompañada. Primero, un conductor por el cual pasa corriente se calienta. Segundo, en las soluciones de electrolitos, los separa en sus componentes químicos. Tercero, la corriente ejerce acción magnética, una aguja magnética colocada cerca de un conductor con corriente se desvía. ¿Qué indica: I = 2 A? Indica qué, por la sección transversal del conductor pasa una cantidad de carga de 2 C en cada segundo. 3. SENTIDO DE LA CORRIENTE ELÉCTRICA Por convención, la corriente eléctrica queda definida por portadores de carga electrizados en forma positiva denominándose a dicha corriente, corriente convencional. Observación: Si la corriente se debe al movimiento de los portadores cargadas negativamente, el sentido e - e - e - Cada electrón libre tiene asociado un campo eléctrico microscópico; pero, todo el conjunto provoca una anulación de la intensidad de campo debido a sus movimientos caóticos; en consecuencia, exteriormente no se manifiesta conside- rablemente el campo eléctrico. Interruptor Pila Conductor + / - A B Foco + / - E F E A B Sección transversal

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Page 1: Electrodinamica

I.E.P. “LAS PALMAS NUEVA ESPERANZA” **** BARRANCA ****

ELAS PALMAS

NUEVA ESPERANZA

BARRANCA

TEMA 3: ELECTRODINÁMICA

1. ELECTRODINÁMICA

Parte de la electricidad que estudia las cargas

en movimiento sobre los cuerpos conductores.

2. CORRIENTE ELÉCTRICA

En la actualidad, las máquinas herramientas,

en las fábricas, los medios de transporte,

sistemas de iluminación en la ciudad, los

medios de comunicación como la radio, la

televisión, funcionan con energía eléctrica,

cuando nos referimos a esta forma de energía,

consideramos que ella es debido al trabajo

realizado por la corriente eléctrica, la cual es

suministrada a los consumidores, desde las

centrales eléctricas mediante alambres

conductores de gran longitud. 2.1. ¿QUÉ ES LA CORRIENTE ELÉCTRICA?

Es aquel fenómeno microscópico que se puede

manifestar en los sólidos, líquidos y gases bajo

la influencia de ciertos factores entre los

cuales no puede faltar una diferencia de

potencial eléctrico, la cual puede establecerse

mediante una batería, pila o alternador.

Para entender este fenómeno, vamos a analizar

un trozo de alambre de cobre.

La palabra “corriente” significa movimiento,

desplazamiento o circulación de algo. ¿Qué es

lo que puede desplazarse o circular en los

conductores eléctricos?

Consideremos el siguiente sistema eléctrico:

- Conductor: Sustancia que se caracteriza

por tener un gran número de electrones

libres.

- Pila (Fuente de voltaje): Es un dispositivo

eléctrico que se establece mediante

reacciones químicas, una diferencia de

potencial entre sus extremos.

- Al cerrar el interruptor, el foco ilumina

(emite luz), por lo tanto, se ha establecido

la corriente eléctrica.

Al cerrar el interruptor se establece en todo el

conductor un campo eléctrico que se orienta

del lado de mayor potencial (A) hacia el lado

de menor potencial (B).

El campo eléctrico “arrastra” a los electrones

libres (portadores de carga eléctrica) del lado

de menor hacia el lado de mayor potencial,

estableciéndose un movimiento orientado de

portadores de carga eléctrica, a esto se le

denomina corriente eléctrica.

2.3. ACCIONES DE LA CORRIENTE

El movimiento orientado de los portadores de

carga en un conductor no puede ser observado.

Pero la existencia de la corriente eléctrica se

puede juzgar por las acciones o fenómenos de

que va acompañada.

Primero, un conductor por el cual pasa

corriente se calienta.

Segundo, en las soluciones de electrolitos, los

separa en sus componentes químicos.

Tercero, la corriente ejerce acción magnética,

una aguja magnética colocada cerca de un

conductor con corriente se desvía.

¿Qué indica: I = 2 A?

Indica qué, por la sección transversal del

conductor pasa una cantidad de carga de 2 C

en cada segundo.

3. SENTIDO DE LA CORRIENTE ELÉCTRICA

Por convención, la corriente eléctrica queda

definida por portadores de carga electrizados

en forma positiva denominándose a dicha

corriente, corriente convencional.

Observación:

Si la corriente se debe al movimiento de los

portadores cargadas negativamente, el sentido

e-

e-

e-

Cada electrón libre tiene

a s o c i a d o u n c a m p o eléctr ico microscópico;

pero, todo el conjunto provoca una anulación de la

i nt e n s id a d d e c a mp o debido a sus movimientos

caóticos; en consecuencia,

e x t e r i o r m e n t e n o s e m a n i f i e s t a c o n s i d e -

r a b l e me n t e e l c a mp o eléctrico.

Interruptor

Pila

Conductor

+ / -A B

Foco

+ / -

E

FE

A B

Sección transversal

Page 2: Electrodinamica

de la corriente convencional se considera

opuesta a dicho movimiento.

De lo anterior, el sentido de la corriente

convencional será:

4. MEDICIÓN DE LA CORRIENTE ELÉCTRICA

Los efectos de la corriente eléctrica pueden

manifestarse en diferentes grados, los

experimentos muestran que la intensidad

(grado de efecto) de la corriente depende de la

cantidad de carga que pasa por el circuito

Unidad: Amperio (A) 1 A = 1C/s

5. RESISTENCIA ELÉCTRICA (R)

Esta magnitud expresa el grado de oposición

que ofrece todo cuerpo a la corriente eléctrica.

Las trayectorias de los portadores son

desviadas por la presencia de impurezas o

vacíos factores que conllevan a la atribución

de una característica fundamental para cada

material y la denominaremos Resistividad

eléctrica ().

Fue Poulliet, un físico francés que decidió

plantear el cálculo de la resistencia eléctrica

(R) para los metales sólidos.

Experimentalmente se verifica:

R: En ohmios ()

L: Longitud del conductor (m)

A: Sección recta o espesor uniforme (m2)

: Resistividad eléctrica (.m)

Todo cuerpo con determinada resistencia

eléctrica se denominará resistor y los

símbolos a usar son:

6.

ASOCIACIÓN DE RESISTENCIAS

I. En serie:

RAB

: resistencia equivalente

II. En paralelo:

* Caso especial:

7. LEYES DE KIRCHHOFF:

1RA. LEY: “Ley de Nodos”

32i III

2DA. LEY: “Ley de Mallas”

n

1k

eR . IK .

321321 R IR IR I

V Vq q

A

L

R1 R2 R3

A B

+ / -

V

t

qI

R = A

L

RAB

= R1 + R

2 + R

3

R1

R2A B

A

B

R R R R ..."n" veces... R

21

21.

RR

RRRAB

n

RRAB

saleningresan II

I1

I2

I3

R1

R2

1 2

3

R1

R3 R2

Resistor fijo Resistor variable

(Potenciómetro)

Forma física de un

resistor de alambreempastado con cerámica

R R