V volumenel en aargcnqVQ

N = Número de partículas con velocidad vdNq = Carga total que se mueve

tvnqAQ d

dvnqAtQ

I

corriente de densidadvd

nqA

IJ

n = N / V = concentración de partículas

V = Av Δt

d

t = 0

t = Δt

L = v Δt

d

CORRIENTE ELÉCTRICA

CORRIENTE EN UN CONDUCTOR

Moléculas Fijas

e libres

En ausencia de campo eléctrico

Bajo la acción de un campo eléctrico

dV

E

--

--

CORRIENTE EN UN CONDUCTOR

CORRIENTE ELÉCTRICA

I = [C/s] = Amperio

Corriente eléctrica: movimiento de partículas con carga eléctrica

I = Corriente = q/t (corrientes que no cambian en el tiempo)

I = Corriente = dq/dt (corrientes que cambian en el tiempo)

La dirección de la corriente es la del movimiento de las cargas positivas

I

E

I

E

I ~ qv

I ~ (-q)(-v)=qvI I

LA CORRIENTE SIEMPRELA CORRIENTE SIEMPRE

VA CON EL CAMPO ELECTRICOVA CON EL CAMPO ELECTRICO

LA CORRIENTE SIEMPRELA CORRIENTE SIEMPRE

VA CON EL CAMPO ELECTRICOVA CON EL CAMPO ELECTRICO

ELEMENTOS ÓHMICOS

V

E

LI

En un elemento óhmico:EJ

Donde = 1/ es la conductividad del material con la resistividad

Ley de OhmJρE

LJ

ELV

LA

IV

1

] [Ω[A]

[V]R

AL

AL

R

Sea

V

E

LIcorriente de densidad

A

IJ

iRΔV

OhmiosResistencia

Potencial para E uniforme Ley de

Ohm

ELEMENTOS ÓHMICOS

La gráfica I vs V que representa mejor el comportamiento deun elemento óhmico es:

I

V

a.

V

I

c.

V

I

d.

V

I

b.

Material no ohmico

R = resistencia del elemento para el voltaje V0

V

I

RI

Vm

Material ohmico

R = resistencia del elemento

GRÁFICAS DE CORRIENTE- VOLTAJE

V

I

V

I

V0

m = = R

V

I

AL

AL

R

Resistividad del material

1*1015

18

0.45

96*10-8

2.8*10-

8

1.7*10-

8

1.6*10-8

a 20ºC, *m

Plata

Cobre

Aluminio

Mercurio

Germanio

Madera

Azufre

Material

Comportamiento con la temperatura

)Cº20T(1 c20

R

t

Semiconductor

R

t

Metales

FUERZA ELECTROMOTRIZ, fem

La fem es una diferencia de potencial eléctrica que se obtiene de un trabajo realizado por una fuerza no conservativa

Una fuente de fem transforma energía de cualquier clase en energíapotencial eléctrica

Circuito eléctrico Circuito de agua

Bomba deagua

Fuente de femElementode circuito

q

q ganaenergía

q pierdeenergía

Fuentes de fem

a. Máquina de Wimshurst

c. Batería de carro

b. Generador de Van de Graaff

a b+ -

V = Vb – Va = -

DIFERENCIAS DE POTENCIAL

a b+-

V = Vb – Va = +

a b

V = Vb – Va = + IR

I

a b

V = Vb – Va = - IR

I

Camino

Camino

CIRCUITOCIRCUITO S – E – R – IS – E – R – I - EE

I

R1

•El circuito serie es un divisor de voltaje:

•La resistencia equivalente es igual a la suma de las resistencias:

R4R3R2

V

•La corriente eléctrica es la misma:

V = V +V + V + V

21 43

I = I = I = I21 43

Req = R +R + R + R

21 43

•La diferencia de potencial es igual a través de todas las resistencias del circuito:

•El circuito paralelo es un divisor de corriente:

•El inverso de la resistencia equivalente es igual a la suma de los inversos de las resistencias:

R1 R2 R3

I1 I3I2

Ia

b

V

V = V = V = V 21 3

I = I + I + I

21 3

1. La suma algebraica de las corrientes en un nodo de un circuito es cero (ley de conservación de la carga)

REGLAS DE KIRCHHOFF

0III 321 nodo

I1I2

I3

0VVV bcab

2. La suma algebraica de las diferencias de potencial en un lazo de circuito es cero (ley de conservación de la energía)

REGLAS DE KIRCHHOFF

a cb

I

II

R1

V

R2

I

CIRCUITO DC

VRr

da cbb

ir

iR

0IRIr

b’d

I

- +aI

R

r

c b

Seaq la carga de cada portador de cargadel circuito

0qIRqIrq

0IRtq

Irtq

tq

0RIrII 22

RIRV

P 22

Potencia perdida en una resistencia en forma de calor

Conservación de la energía

CIRCUITO DC

b’d

I

- +aI

R

r

c b

APLICACIÓN LEYES DE KIRCHHOFF

0RIVRIV 222111 Malla 1:

0RIVRI 33222 Malla 2:

0III 321 Nodo a:

a b

I1I2

I3

V2

V1

R1R2

R3

+ -

+-1

2

CIRCUITO RC, CARGA DEL CONDENSADOR

t > 0

+ qi

R

C - q

R

i

R37.0

RC tt

q

RC

C63.0C

0RiCq

dtdq

i

RCt

eR

i RC

te1Cq

RC/teRdt

dqI

)e1(cq RC/t

)e1(cq

V RC/t