Resumen y Formulario de Electricidad Basica

RESUMEN Y FORMULARIO DE ELECTRICIDAD BASICA

ELECTRICIDAD DEFINICIONES Y TEORIA ATOMICA

ALGUNAS DEFINICIONES DE ELECTRICIDAD:LA PALABRA ELECTRICIDAD PROVIENE DEL GRIEGO ΉΛΕΚΤΡΟΝ (ELEKTRON) CUYO SIGNIFICADO LITERAL ES “ÁMBAR” Y SE LE LLAMA ASÍ AL CONJUNTO DE FENÓMENOS FÍSICOS RELACIONADOS CON LA PRESENCIA Y FLUJO DE CARGAS ELÉCTRICAS.

LA ELECTRICIDAD ES UNA PROPIEDAD FÍSICA MANIFESTADA A TRAVÉS DE LA ATRACCIÓN O DEL RECHAZO QUE EJERCEN ENTRE SÍ LAS DISTINTAS PARTES DE LA MATERIA. LA ELECTRICIDAD ES LA ACCIÓN QUE PRODUCEN LOS ELECTRONES AL TRASLADARSE DE UN PUNTO A OTRO, YA SEA POR LA FALTA O EXCESO DE LOS MISMOS EN UN MATERIAL.

ES LA FORMA DE ENERGÍA PRODUCTO DE LA ACCIÓN ESPECÍFICA DE ELECTRONES.

LA ELECTRICIDAD ES UN FENÓMENO FÍSICO ORIGINADO POR CARGAS ELÉCTRICAS ESTÁTICAS O EN MOVIMIENTO Y POR SU INTERACCIÓN.

ELECTRICIDAD FENÓMENO ORIGINADO POR EL MOVIMIENTO QUE EXPERIMENTAN LOS ELECTRONES, PARTÍCULAS DE MASA MUY PEQUEÑA QUE SE ENCUENTRAN EN TORNO AL NÚCLEO DEL ÁTOMO.

DESDE EL PUNTO DE VISTA CIENTÍFICO, LA ELECTRICIDAD ES UNA FORMA DE ENERGÍA ASOCIADA A LOS CAMPOS DE FUERZA GENERADOS POR LAS PARTÍCULAS SUBATÓMICAS CARGADAS, COMO LO SON LOS ELECTRONES Y LOS PROTONES.

PARA ENTENDER BIEN ESTOS CONCEPTOS, DEBEMOS EMPEZAR POR EL PRINCIPIO: CONOCIENDO AL ELECTRÓN, AL ÁTOMO Y A LA ESTRUCTURA ATÓMICA DE LA MATERIA.

TEORIA ATOMICA DE LA MATERIA

MATERIA ES TODO AQUELLO QUE EXISTE EN LA NATURALEZA Y CUYA CARACTERÍSTICA FUNDAMENTAL ES PRESENTAR MASA Y VOLUMEN Y PUEDE ENCONTRARSE EN ESTADO SOLIDO, LIQUIDO O GASEOSO.LOS ELEMENTOS SON LOS MATERIALES BASICOS QUE CONSTITUYEN TODA LA MATERIA Y SU NUMERO ES LIMITADO A 92 NATURALES Y 26 ARTIFICIALES, CREADOS POR EL HOMBRE, PARA UN TOTAL DE 118 ELEMENTOS.EN CAMBIO, LA CANTIDAD DE MATERIALES ES ENORME, LO QUE ES DEBIDO A QUE LOS ELEMENTOS PUEDEN COMBINARSE PARA PRODUCIR MATERIALES CON CARACTERISTICAS TOTALMENTE DISTINTAS A LAS DE LOS ELEMENTOS CONSTITUTIVOS, LLAMADOS COMPUESTOS.LA MOLECULA ES LA PARTE MAS PEQUEÑA A LA QUE PUEDE REDUCIRSE UN COMPUESTO, ANTES DE QUE SE DESCOMPONGA EN SUS ELEMENTOS, ASI COMO ATOMO ES LA PARTICULA MAS PEQUEÑA A LA QUE SE PUEDE REDUCIR UN ELEMENTO Y QUE CONSERVA LAS PROPIEDADES DE ESE ELEMENTO Y FINALMENTE, SI DIVIDIMOS AL ATOMO, ENCONTRAMOS QUE BASICAMENTE ESTAN CONSTITUIDOS POR TRES PARTICULAS SUBATOMICAS, QUE SON DE INTERES EN EL ESTUDIO DE LA ELECTRICIDAD: ELECTRONES, PROTONES Y NEUTRONES.

pág. 1PROPIEDAD: IBR.EDU.MX


LOS ELECTRONES GIRAN EN DIFERENTES ÓRBITAS CASI ELÍPTICAS ALREDEDOR DEL NÚCLEO, A UNA VELOCIDAD APROXIMADA DE 2.000 KM/S.

LOS ELECTRONES DE LA ULTIMA ORBITA (LA ORBITA DE VALENCIA, LA MAS ALEJADA DEL NUCLEO), SE CONOCEN COMO ELECTRONES DE VALENCIA O ELECTRONES LIBRES Y SON LA CAUSA DE LA ELECTRICIDAD.

LA CAPA DE VALENCIA DE LOS ATOMOS PUEDEN CONTENER HASTA 8 ELECTRONES DE VALENCIA. LA ENERGIA QUE HACE POSIBLE LA LIBERACION DE ELECTRONES, SE REPARTE ENTRE EL NUMERO DE ELECTRONES QUE EXISTAN, POR LO TANTO, MIENTRAS MENOS ELECTRONES, MAS ENERGIA TENDRAN PARA LIBERARSE Y MENOS, HASTA LLEGAR AL TOTAL DE 8 ELECTRONES CUANDO EL ATOMO ES QUIMICAMENTE ESTABLE. ESTO PERMITE LA CLASIFICACION SIGUIENTE:



ELECTRONES DE LA CAPA DE VALENCIA ------------------------------^-ī-------------------------------CONDUCTORES SEMICONDUCTORES AISLANTES

1 - 2 e- 4 e- 7 – 8 e-

CLASES DE ELECTRICIDAD

PODEMOS CLASIFICAR LA ELECTRICIDAD EN DOS TIPOS: ESTÁTICA Y DINÁMICA. A SU VEZ LA ELECTRICIDAD DINÁMICA SE DIVIDE EN CORRIENTE CONTINUA O DIRECTA (CD) Y CORRIENTE ALTERNA (CA).

ELECTRICIDAD --------------------------^---------------------ESTATICA DINAMICA

-----------------^---------------CORRIENTE DIRECTA

CORRIENTE ALTERNA

CONSTANTES FISICAS RELATIVAS

No. DE ORBITAS DEL ATOMO MAXIMO 7 (ORBITAS DE LA K A LA Q)

No. DE ELECTRONES EN LA ORBITA EXTERNA MAXIMO 8

SEP. PROMEDIO ENTRE ELECTRONES Y PROTONES 5.3 X 10-11 MTS.

CARGA ELECTRICA DE e- Y p+ 1.602 X 10-19 COULOMBS

MASA EN REPOSO DEL ELECTRON 9.1093 X 10-31 KGS.

MASA EN REPOSO DEL PROTON 1.6726 X 10-27 KGS.

MASA EN REPOSO DEL NEUTRON 1.6749 X 10-27 KGS.

MASA DEL PROTÓN = MASA DEL NEUTRÓN = MASA DE 1.837 ELECTRONES = 1840 VECES MAYOR QUE LA DEL ELECTRON

DIAMETRO DEL ELECTRON 5.588 X 10-18 mm

DIAMETRO DEL PROTON 1.778 X 10-18 mm

DIAMETRO DEL PROTON 1.778 X 10-18 mm

DIAMETRO DEL ELECTRON 1840 VECES MENOR QUE LA DEL PROTON

1 COULOMB = 6,28 • 1018 ELECTRONES LIBRES



ELECTRICIDAD ESTATICA. CARGA, CAMPO, POTENCIAL ELECTRICO

CARGA ELECTRICA.- ES LA PROPIEDAD QUE TIENEN LAS PARTICULAS QUE FORMAN AL ATOMO Y A TODA LA MATERIA Y SON:

ELECTRON CUYA CARGA ELECTRICA ES ( - ) Y SE EXPRESA DE LA SIGUIENTE FORMA e- . PROTON CUYA CARGA ELECTRICA ES ( + ) Y SE EXPRESA DE LA SIGUIENTE MANERA p+ . EL NEUTRON CUYA CARGA ELECTRICA ES NEUTRA.

LA CARGA ELECTRICA SE REPRESENTA CON LA LITERAL ( q ) Y SU UNIDAD BASICA ES EL ELECTRON, PERO POR SER PEQUEÑA SE UTILIZA EL COULOMB QUE EQUIVALE A 6.28 TRILLONES DE ELECTRONES. ALGUNOS AUTORES DEFINEN A LA CARGA ELECTRICA DE UN CUERPO COMO AL EXCESO O DEFICIT DE ELECTRONES.

CUANDO ALGUN CUERPO TIENE EXCESO DE ELECTRONES SE DICE QUE TIENE CARGA ELECTRICA NEGATIVA, EN CAMBIO CUANDO TIENE UN DEFICIT TIENE CARGA ELECTRICA POSITIVA Y CUANDO TIENE EL MISMO NUMERO DE ELECTRONES Y PROTONES SE DICE QUE SU CARGA ELECTRICA ES NEUTRA.

ATOMO ----------------------- NEUTRO

-------------------------^------------------------------ ELECTRICAMENTE

ION - ION +

ANION CATION

ATOMO CON EXCESO DE e- ATOMO CON DEFICIT DE e-

LEY DE LAS CARGAS ELECTRICAS.- CUERPOS DE LA MISMA CARGA SE REPELEN Y CUERPOS DE DISTINTA CARGA SE ATRAEN.

CAMPO ELECTRICO.- ES LA ZONA EN DONDE UN CUERPO CON CARGA ELECTRICA, EJERCE UNA FUERZA DE ATRACCION O REPULSION CON RESPECTO A OTRO CUERPO ELECTRIZADO.

LEY DE COULOMB

LEY DE COULOMB.- LA FUERZA DE ATRACCION O REPULSION ENTRE DOS CUERPOS ELECTRIZADOS EN EL AIRE O EN EL VACIO, ES DIRECTAMENTE PROPORCIONAL AL PRODUCTO DE SUS CARGAS E INVERSAMENTE PROPORCIONAL AL CUADRADO DE LA DISTANCIA QUE LOS SEPARA.

( q1 ) ( q2 )F = K ------------------

r2



9 X 109 Nm2 C . CF = ------------------ . ---------- = Newton C2 m2

EN DONDE:

F = FUERZA DE ATRACCION O REPULSION Y SE MIDE EN NEWTON.K = CONSTANTE DE PERMITIVIDAD EN EL AIRE O VACIO Y SU VALOR ES

9 X 10 9 Nm2 / C2. TAMBIEN LLAMADA, CONSTANTE DE COULOMB,q1 = CARGA ELECTRICA DEL PRIMER CUERPO Y SE MIDE EN COULOMB.q2 = CARGA ELECTRICA DEL SEGUNDO CUERPO Y SE MIDE EN COULOMB.

r = DISTANCIA DE SEPARACION ENTRE LOS CUERPOS Y SE MIDE EN METROS.

INTENSIDAD DEL CAMPO ELECTRICO EN UN PUNTO

QE = K -----------

r2

9 X 109 Nm2 Coulomb Newton NE = ------------------ . -------------- = ------------- ---- C2 m2 Coulomb C

EN DONDE:

E = CAMPO ELECTRICO, SE MIDE EN NEWTON SOBRE COULOMB N/C.K = CONSTANTE DE PERMITIVIDAD EN EL AIRE O VACIO Y SU VALOR ES 9 X 10 9 Nm2 / C2.Q = CARGA ELECTRICA, SE MIDE EN COULOMB.r = DISTANCIA DE SEPARACION ENTRE LOS CUERPOS Y SE MIDE EN METROS.

DESPEJE DE LA CARGA

E r2

Q = -----------K

INTENSIDAD DEL CAMPO ELECTRICO

FE = -----------

Q



Newton NE = ------------- ---- Coulomb C

EN DONDE:

E = CAMPO ELECTRICO, SE MIDE EN NEWTON SOBRE COULOMB N/C.F = FUERZA ELECTRICA DE ATRACCION O REPULSION DE LA CARGA, SE MIDE

EN NEWTONS.Q = CARGA ELECTRICA, SE MIDE EN COULOMB.

DESPEJES DE LA FUERZA Y CARGA

T = E . q

FQ = -----------

E

POTENCIAL ELECTRICO EN UN PUNTO DEL CAMPO ELECTRICOENERGIA POTENCIAL POR UNIDAD DE CARGA

QV = K -----------

r

9 X 109 Nm2 Coulomb Newton-metro NmV = ------------------ . -------------- = --------------------- ------ = Volt C2 m Coulomb C

EN DONDE:

V = POTENCIAL ELECTRICO, SE MIDE EN NEWTON METRO SOBRE COULOMB Nm / C .

K = CONSTANTE DE PERMITIVIDAD EN EL AIRE O VACIO Y SU VALOR ES 9 X 10 9 Nm2 / C2.

Q = CARGA ELECTRICA, SE MIDE EN COULOMB.r = DISTANCIA DE SEPARACION ENTRE LAS CARGAS Y SE MIDE EN METROS.

- EL POTENCIAL ELECTRICO ( V ) Y EL CAMPO ELECTRICO ( E ), SON PROPIEDADES EXCLUSIVAS DE LAS CARGAS FUENTES ( Q ) QUE LAS PRODUCEN, NO DE LA CARGA DE PRUEBA +q, TENIENDO EN CUENTA QUE EL POTENCIAL ELECTRICO ES UNA MAGNITUD ESCALAR Y EL CAMPO ELECTRICO ES UN VECTOR QUE DEPENDE DE LA TRAYECTORIA SEGUIDA POR LA CARGA DE PRUEBA +q.



ENERGIA POTENCIAL ELECTRICA O TRABAJO ENTRE DOS PUNTOS DE UN CAMPO ELECTRICO

Q qW = Ep = K ------------------

r

9 X 109 Nm2 C . CW = Ep = ------------------ . -------------- = Newton-metro = Joule C2 m

EN DONDE:

W = TRABAJO REALIZADO POR EL CAMPO ELECTRICO, MEDIDO EN JOULES.Ep = ENERGIA POTENCIAL ELECTRICA, MEDIDA EN JOULES. K = CONSTANTE DE PERMITIVIDAD EN EL AIRE O VACIO Y SU VALOR ES

9 X 10 9 Nm2 / C2.Q = CARGA ELECTRICA DE LA FUENTE, SE MIDE EN COULOMB.q = CARGA ELECTRICA DE PRUEBA, SE MIDE EN COULOMB.r = DISTANCIA DE SEPARACION ENTRE LAS CARGAS, SE MIDE EN METROS.

TRABAJO REALIZADO POR EL CAMPO ELECTRICO O DIFERENCIA DE TRABAJO ENTRE DOS PUNTOS DE UN CAMPO ELECTRICO

W = q . Δ VAB

W = Coulomb . ( VA – VB ) = Joule

EN DONDE:

W = TRABAJO NECESARIO PARA MOVER LA CARGA DE PRUEBA +q, DESDE EL PUNTO A HASTA EL PUNTO B, SE MIDE EN JOULES.

q = CARGA ELECTRICA QUE GANA O PIERDE E. POTENCIAL, MEDIDA EN COULOMB.Δ VAB = DIFERENCIA DE POTENCIAL ENTRE LOS PUNTOS A Y B, SE MIDE EN VOLTS.

DESPEJE DE LA CARGA

Wq = -----------

Δ VAB



PREFIJOS UTILES PARA EL CALCULO EN ELECTRICIDAD

PREFIJOSIMBOL

OBASE

10SISTEMA DECIMAL NOTACION

YOTTA Y 10 24 1’000,000’000,000’000,000,000,000 UN CUATRILLON

MU

LTIP

LO

S

ZETTA Z 10 21 1’000,000’000,000’000,000,000 MIL TRILLONES

EXA E 10 18 1’000,000’000,000’000,000 UN TRILLON

PETA P 10 15 1,000’000,000’000,000 UN MIL BILLONES

TERA T 10 12 1’000,000’000,000 UN BILLON

GIGA G 10 9 1,000’000,000 UN MIL MILLONES

MEGA M 10 6 1’000,000 UN MILLON

KILO K 10 3 1000 UN MIL

HECTO H 10 2 100 CIEN

DECA D 10 1 10 DIEZ

DECI d 10 -1 0.1 UNA DECIMA

SU

BM

ULTIP

LO

S

CENTI c 10 -2 0.01 UNA CENTESIMA

MILI m 10 -3 0.001 UNA MILESIMA

MICRO µ 10 -6 0.000001 UNA MILLONESIMA

NANO n 10 -9 0.000000001UNA

MILMILLONESIMA

PICO p 10 -12 0.000000000001 UNA BILLONESIMA

FEMTO f 10 -15 0.000000000000001 UNA MILBILLONESIMA

ATTO a 10 -18 0.000000000000000001 UNA TRILLONESIMA

ZEPTO z 10 -21 0.000000000000000000001UNA

MILTRILLONESIMA

YOCTO Y 10 -24 0.000000000000000000000001UNA

CUATRILLONESIMA



ALGUNAS EQUIVALENCIAS

1 Joule 1 Joule = 1 Volt x 1 Coulomb1 Volt = ------------------

1 Coulomb 1 Joule = 1 Newton x 1 Metro 1 Newton 1 Joule = 1 Volt . 1 Amp . 1 s

1 Volt = ------------------ 1 Coulomb 1 Joule = 1 Volt x 1 Coulomb 1 Coulomb 1 Joule = 1 Watt . 1 seg

1 Volt = ------------------ 1 Farad 1 Newton-metro = 1 Volt x 1 Coulomb 1 Joule Kg . m2

1 Volt = ------------------------- 1 Joule = N . m = ----------- 1 Amp . 1 seg Seg2

1 Newton-metro m . Kg1 Volt = ------------------------- 1 Newton = --------

1 Coulomb Seg2

1 Joule Newton Volt1 Coulomb = ------------------------- ----------------- = --------

1 Volt Coulomb Metro 1 e- 1 e volt = 1.6 x 10-19 Joules

1Coulomb = -------------------- 1.6 x 10-19 1 e volt = 1.6 x 10-19 Coulombs 1 Coulomb 1 Volt

1 Ampere = ------------------------- 1 Ampere = -------------------- 1 seg 1 Coulomb 1 Coulomb 1 Coulomb = 1 Volt . 1 Farad

1 Farad = ------------------ 3600 Coulombs = 1 Ampere . h 1 Volt 1 Coulomb = 6.28 X 1018 e-

1 Joule 1 Watt = 1 Volt . 1 Ampere1 Watt = ------------------

1 seg 1 Kw.h = 3.6 x 106 Joules



DIFERENCIA DE POTENCIAL ( d.d.p. ) ; FUERZA ELECTROMOTRIZ ( F.e.m. )

DIFERENCIA DE POTENCIAL.- ES EL TRABAJO NECESARIO PARA TRASLADAR A UNA CARGA ELECTRICA DE UN PUNTO A OTRO, SE REPRESENTA CON LETRA ( E ) ó ( V ) Y SU UNIDAD DE MEDIDA ES EL VOLT. LA DIFERENCIA DE POTENCIAL ES DIRECTAMENTE PROPORCIONAL AL TRABAJO REALIZADO E INVERSAMENTE PROPORCIONAL A LA CANTIDAD DE CARGA TRANSLADADA.

T ( W )E ( V ) = -----------

q

Joule E ( V ) = ------------------ = Volt

Coulomb

EN DONDE:

E = DIFERENCIA DE POTENCIAL APLICADO, EN VOLTS.T = TRABAJO REALIZADO EN DESPLAZAR UNA CARGA ELECTRICA, EN JOULES.q = CANTIDAD DE CARGA DESPLAZADA, EN COULOMBS.

DESPEJES DE ( d.d.p. ), ( F.e.m. ) Y VOLTAJE

T = ( E ) ( q )

Tq = -----

E

DIFERENCIA DE POTENCIAL ENTRE LOS PUNTOS A Y B EN UN CAMPO ELECTRICO UNIFORME

VA - VB = E d

Newton Newton-metroVA - VB = ----------------- . m = ---------------------- = Volt

Coulomb Coulomb

EN DONDE:

Δ VAB = DIFERENCIA DE POTENCIAL ENTRE LOS PUNTOS A Y B, SE MIDE EN VOLTS.E = CAMPO ELECTRICO ( NEWTONS / COULOMBS ).d = DISTANCIA ENTRE LOS PUNTOS A Y B, MEDIDA EN METROS.



ELECTRICIDAD DINAMICA. CORRIENTE ELECTRICA.

EFECTO EFECTO EFECTO EFECTO EFECTO EFECTOTRIBOELECTRICO PIEZOELECTRICO TERMOELECTRICO QUIMICOELECTRICO MAGNETOELECTRICO FOTOELECTRICO

NOTA: DENTRO DEL EFECTO FOTOELECTRICO TENEMOS LA FOTOEMISION, FOTOVOLTAICO Y FOTOCONDUCCION.

POR OTRO LADO, LA ELECTRICIDAD PUEDE GENERAR LOS MISMOS EFECTOS QUE LA PUEDEN PRODUCIR, CON LA EXCEPCION DEL EFECTO TRIBOELECTRICO.NOTAS: EN EL ASPECTO ELECTROQUIMICO, SE TIENE LA ELECTROLISIS Y LA GALVANOPLASTIA Y EN EL FOTOELECTRICO, SE TIENEN LA FLUORESCENCIA (QUE INVOLUCRA LA ELECTROLUMINISCENCIA Y LA FOSFORESCENCIA), LA ELECTROLUMINISCENCIA Y LA FOSFORESCENCIA.

CUANDO SE PRODUCE ELECTRICIDAD EN CUALQUIERA DE SUS FORMAS ANTES DESCRITAS, EXISTE UN MOVIMIENTO DE ELECTRONES QUE LE SE DENOMINA FLUJO DE CARGAS NEGATIVAS Y CUANDO ES CONSTANTE SE LE CONOCE COMO CORRIENTE ELECTRICA (QUE VIAJA A UNA VEL. DE 300,000 KM/Seg.). POR LO TANTO, INTENSIDAD DE CORRIENTE ELECTRICA ES FLUJO CONTINUO DE CARGAS ELECTRICAS NEGATIVAS A TRAVES DE UN CONDUCTOR Y SE REPRESENTA CON LA LETRA ( I ) Y SU UNIDAD DE MEDIDA ES EL AMPERE. LA INTENSIDAD DE LA CORRIENTE ELECTRICA ES DIRECTAMENTE PROPORCIONAL A LA CANTIDAD DE CARGA QUE SE DESPLAZA E INVERSAMENTE PROPORCIONAL AL TIEMPO QUE SE EMPLEA.



qI = -----

t

Coulomb CI = --------------- ---- = Ampere Segundo S

EN DONDE:

I = INTENSIDAD DE CORRIENTE ELECTRICA EN AMPERES.q = CARGA ELECTRICA DESPLAZADA, EN COULOMBS.t = TIEMPO EMPLEADO, EN SEGUNDOS.

DESPEJES DE INTENSIDAD DE CORRIENTE

q = ( I ) ( t )

qt = -----

I

SENTIDO REAL Y CONVENCIONAL DE LA CORRIENTE

EL SENTIDO REAL DE LA CORRIENTE SE PRODUCE DESDE EL CUERPO QUE TIENE UN EXCESO DE ELECTRONES HACIA EL CUERPO QUE POSEE UN DEFICIT DE ELECTRONES. A PESAR DE ESTO, PARA ANALIZAR CIRCUITOS, DISEÑAR MÁQUINAS O HACER CÁLCULOS ELÉCTRICOS SE EMPLEA LA INTERPRETACIÓN CONTRARIA: LA CORRIENTE ELÉCTRICA CIRCULA DEL CUERPO CARGADO POSITIVAMENTE HACIA EL CUERPO CARGADO NEGATIVAMENTE. ESTE ES EL LLAMADO SENTIDO CONVENCIONAL DE LA CORRIENTE, Y ES EL QUE TIENES QUE EMPLEAR SIEMPRE A PARTIR DE AHORA, AUNQUE SABEMOS QUE LOS ELECTRONES SE MUEVEN EN SENTIDO CONTRARIO. LA RAZÓN DE EMPLEAR ESTA INTERPRETACIÓN ES HISTÓRICA. LOS PRIMEROS CIENTÍFICOS QUE ESTUDIARON LA ELECTRICIDAD PENSABAN QUE LA CORRIENTE ERA UN FLUJO DE PARTÍCULAS DE CARGA POSITIVA (PROTONES) Y QUE CIRCULABAN DESDE EL POLO POSITIVO AL NEGATIVO. DESPUÉS SE DESCUBRIÓ QUE LAS PARTÍCULAS QUE SE MOVÍAN NO TENÍAN CARGA POSITIVA, SINO NEGATIVA (LOS ELECTRONES) Y QUE EL SENTIDO DE CIRCULACIÓN ERA EL CONTRARIO, PERO QUEDÓ ESTA MANERA DE INTERPRETAR LA ELECTRICIDAD.

SENTIDO REAL DE LA CORRIENTE SENTIDO CONVENCIONAL DE LA CORRIENTE



RESISTENCIA ELECTRICA Y RESISTORES Y CAPACITORES

RESISTENCIA ELECTRICA ES LA OPOSICIÓN QUE PRESENTA UN MATERIAL AL PASO DE LA CORRIENTE. SE REPRESENTA CON LA LETRA R Y SU UNIDAD PRÁCTICA ES EL OHMIO ( Ω ). DICHA DIFICULTAD ES ORIGINADA POR LA ATRACCIÓN DE LOS NUCLEOS SOBRE LOS ELECTRONES, EN SU PROPIO DESPLAZAMIENTO.CADA MATERIAL POSEE UNA RESISTENCIA ESPECÍFICA PROPIA, QUE SE CONOCE CON EL NOMBRE DE RESISTIVIDAD. SE REPRESENTA CON LA LETRA GRIEGA ( Ro ) ( ρ ).

LA RESISTENCIA R DE UN CONDUCTOR ES DIRECTAMENTE PROPORCIONAL A SU RESISTIVIDAD Y LONGITUD Y ES INVERSAMENTE PROPORCIONAL A SU SECCIÓN. SE MIDE EN OHMS ( Ω ).

L

R = ρ -----------s

Ω X mm2 mR = ------------------ ---------- = Ohm m mm2

EN DONDE:

R = RESISTENCIA EN OHMS ( Ω ).ρ = COEFICIENTE DE RESISTIVIDAD DEL MATERIAL, EN Ω X mm2 / m.s = SECCIÓN TRANSVERSAL, EN mm2.

DESPEJES DE LA RESISTENCIA DE UN MATERIAL

s X PL = ------------

ρ

s X Rρ = ------------

L

Ls = ρ -----------

R



LECTURA DE LA RESISTENCIA USANDO ELCODIGO DE COLORES

COLOR 1er DIG 2o DIG MULT.(# CEROS) TOLER. 0 0 1 1 0 1% 2 2 00 2% 3 3 000 3% 4 4 0000 4% 5 5 00000 0.50% 6 6 000000 0.25% 7 7 0000000 0.1% 8 8 00000000 0.05% 9 9 000000000 SIN COLOR 20% ORO 0.1 5% PLATA 0.01 10%

1) EL PRIMER DIGITO DEL VALOR, SERA DADO POR EL COLOR DE LA PRIMERA BANDA.2) EL SEGUNDO DIGITO, SERA DADO POR EL COLOR DE LA SEGUNDA BANDA3) EL NUMERO DE CEROS QUE SE AGREGARA A LOS DOS DIGITOS ANTERIORES, SERA

DADO POR EL COLOR DE LA TERCERA BANDA.4) EN ALGUNAS RESISTENCIA TIENEN UNA CARTA BANDA, QUE SERA EL VALOR DE LA

TOLERANCIA QUE TENDRA.

CAPACIDAD ELECTRICA

LOS CONDENSADORES TIENEN LA CAPACIDAD DE ALMACENAR CARGA ELECTRICA, CUYA CANTIDAD DE ALMACENAMIENTO DEPENDE DE SU CAPACIDAD ELECTRICA (CAPACITANCIA). EL CONDENSADOR TAMBIEN RECIBE EL NOMBRE DE CAPACITOR.LA CAPACITANCIA O CAPACIDAD ELECTRICA ES UNA MAGNITUD ESCALAR QUE INDICA CUAL ES LA CARGA QUE PUEDE ALMACENAR UN CAPACITOR O CONDUCTOR, POR UNIDAD DE POTENCIAL ELECTRICO, ES DECIR:

QC = -----------

V

COULOMBC = --------------- = FARAD

VOLT



EN DONDE:

C = CAPACIDAD ELECTRICA, SE MIDE EN FARAD O FARADIO.Q = CARGA ELECTRICA DE UNA DE LAS PLACAS DEL CAPACITOR, EN

COULOMBS.V = DIFERENCIA DE POTENCIAL ENTRE LAS TERMINALES DEL CAPACITOR, EN

VOLTS.

CONDENSADOR SIN DIELECTRICO

ϵO ACo = -----------

r

8.85 X 10-12 C2

--------------------- X m2

N2 m2

CO = ------------------------------ = = Farad m

EN DONDE:

Co = CAPACIDAD DEL CONDENSADOR SIN DIELECTRICO, EN EL AIRE O VACIO, MEDIDA EN FARAD O FARADIO.ϵo = CONSTANTE DE PERMITIVIDAD DEL AIRE O VACIO Y SU VALOR ES 8.85 X 10 -12 C2 / Nm2.A = AREA DE UNA PLACA DEL CAPACITOR, EN METROS.r = DISTANCIA ENTRE LAS PLACAS DEL CAPACITOR, EN METROS.

CONDENSADOR CON DIELECTRICO

K ϵO AC = -----------

r

1 X 8.85 X 10-12 C2

--------------------- X m2

N2 m2

CO = ------------------------------ = = Farad m

EN DONDE:

C = CAPACIDAD DEL CONDENSADOR CON DIELECTRICO, MEDIDA EN FARAD.K = CONSTANTE DIELECTRICA DEL MEDIO, SIN UNIDAD. K=1 PARA EL AIRE.



ϵo = CONSTANTE DE PERMITIVIDAD DEL AIRE O VACIO Y SU VALOR ES 8.85 X 10 -12 C2 / Nm2.A = AREA DE UNA PLACA DEL CAPACITOR, EN METROS.r = DISTANCIA ENTRE LAS PLACAS DEL CAPACITOR, EN METROS.

ENERGIA ALMACENADA EN UN CONDENSADOR – CAPACIDAD PARA REALIZAR TRABAJO

Q V C V 2 Q 2

W = -------- = W = -------- = W = -------- = JOULES 2 2 2 C

EN DONDE:

W = ENERGIA ALMACENADA EN EL CONDENSADOR, MEDIDA EN JOULES.C = CAPACIDAD DE ALMACENAMIENTO DEL CONDENSADOR, MEDIDA EN FARAD.Q = CARGA ELECTRICA ALMACENADA EN EL CAPACITOR, EN COULOMBS.V = VOLTAJE ENTRE LAS DOS PLACAS DEL CAPACITOR, EN VOLTS.

* PODEMOS USAR CUALQUIERA DE LAS TRES ECUACIONES, DEPENDIENDO DE LOS DATOS QUE SE TENGAN.

LEY DE OHM, POTENCIA Y LEY DE JOULE

LEY DE OHM.- LA INTENSIDAD DE LA CORRIENTE ELECTRICA ES DIRECTAMENTE PROPORCIONAL AL VOLTAJE ó F.E.M. E INVERSAMENTE PROPORCIONAL A LA RESISTENCIA QUE PRESENTA.

EI = -----

R

VOLT VI = ------------ ---- = Ampere OHM Ω

EN DONDE:

I = INTENSIDAD DE CORRIENTE ELECTRICA EN AMPERES.E = VOLTAJE, F.E.M., ó D.D.P. EN VOLTS.R = RESISTENCIA ELECTRICA EN OHMS ( ).

DESPEJES DE LA LEY DE OHM

E = ( I ) ( R )



ER = -----

I

RELACION DE LA INTENSIDAD DE CORRIENTE Y LA LEY DE OHM

LA RELACION QUE EXISTE ENTRE ESTAS DOS FORMULAS, ES LA DE TENER COMO FACTOR EN COMUN A LA INTENSIDAD DE CORRIENTE, Y POR LO TANTO, SE PUEDEN IGUALAR ENTRE SI. COMO EN LA SIGUIENTE MANERA:

INTENSIDAD DE CORRIENTE LEY DE OHM

q EI = ----- I = ------

t R

IGUALANDO LAS DOS INTENSIDADES DE LAS FORMULAS, Y SUSTITUYENDO SUS VALORES LITERALES, SE OBTIENE:

I = I

q E----- = ------

t R

APLICANDO UNA DE LAS REGLAS DE LA PROPORCION EXISTENTE, SE TIENE QUE :

q E ( q ) ( R ) = ( E ) ( t ) ----- = ------ POR LO TANTO ó

t R ( E ) ( t ) = ( q ) ( R )

Y EFECTUANDO EL DESPEJE DE CADA UNA DE ELLAS, SE OBTIENE LO SIGUIENTE :

( E ) ( t ) ( E ) ( t ) ( q ) ( R ) ( q ) ( R )R = -------------- ; q = -------------- ; E = --------------- ; t = ---------------

q R t E

POTENCIA ELECTRICA

ES LA RAPIDEZ CON QUE SE EFECTUA EL TRABAJO DE MOVER A LA CARGA ELECTRICA PARA TRASLADARLA DE UN PUNTO A OTRO EN LA UNIDAD DE TIEMPO. SE REPRESENTA CON LA LETRA (P) Y TIENE COMO UNIDAD DE MEDICION AL WATT.

TP = -----

t



JOULE JP = --------------- ---- = WATT SEGUNDO s

EN DONDE:

P = POTENCIA ELECTRICA EN WATTS.T = TRABAJO DESARROLLADO EN JOULES.t = TIEMPO EMPLEADO, EN SEGUNDOS.

DESPEJES DE LA POTENCIA ELECTRICA

T = ( P ) ( t )

Tt = -----

P

POTENCIA ELECTRICA DE UNA CARGA

POTENCIA ELECTRICA DE UN ELEMENTO.- ES DIRECTAMENTE PROPORCIONAL A LA CORRIENTE ELECTRICA QUE CIRCULA POR EL Y A LA DIFERENCIA DE POTENCIAL APLICADA.

P = ( I ) ( E )

P = Ampere . Volt = Watt

EN DONDE:

I = TRABAJO CORRIENTE ELECTRICA EN AMPERES.E = D.D.P.; F.E.M. ó VOLTAJE EN VOLTS.

DESPEJES DE LA POTENCIA ELECTRICA DE UNA CARGA

PE = -----

I

PI = -----

E

RELACION ENTRE LA POTENCIA Y LA LEY DE OHM



LA RELACION QUE EXISTE ENTRE LA LEY DE OHM Y LA POTENCIA ELECTRICA ES QUE LAS DOS FORMULAS MANEJAN COMO FACTORES A LA INTENSIDAD Y AL VOLTAJE (D.D.P.; F.E.M.). POR ESE MOTIVO SE PUEDEN COMBINAR LAS DOS, TENIENDO COMO RESULTADO:

LEY DE OHM POTENCIA ELECT.

EI = ----- P = ( E ) ( I )

R

DESPEJANDO LA ( I ) EN POTENCIA ELECTRICA E IGUALANDOLA CON LA LEY DE OHM, SE TIENE QUE :

PRIMERA RELACION

E P E PI = ----- I = ----- IGUALANDO ----- = -----

R E R E

Y APLICANDO LA PROPORCION EXISTENTE,

( E ) ( E ) = ( R ) ( P ) ó ( E )2 = ( P ) ( R )

POR LO TANTO, E = ( P ) ( R )

EL SEGUNDO FACTOR COMUN ENTRE ELLAS ES LA ( E ), POR LO TANTO SE DESPEJA EN POTENCIA ELECTRICA Y LA LEY DE OHM E IGUALANDO SE TIENE QUE :

SEGUNDA RELACION

P ( I ) ( R ) PE = ( I ) ( R ) E = ----- IGUALANDO ----------- = -----

I I

Y APLICANDO LA PROPORCION EXISTENTE,

P = ( I ) ( R ) ( I ) ó P = ( I )2 ( R )

POR LO TANTO, LA FORMULA RESULTANTE DE LA RELACION ES:

P = ( I )2 ( R )

DESPEJANDO A CADA UNA DE ELLAS ;

P = ( I )2 ( R ) E2 = ( P ) ( R )

DESPEJANDO A ( R ) DESPEJANDO A ( R )



P E2

R = ----- R = -----I2 P

DESPEJANDO AHORA A ( I2 ) DESPEJANDO AHORA A ( P )___

P / P E2

I2 = ----- = I = ----- P = -----R R R

LEY DE JOULE ( CALOR ELECTRICO )

LA LEY DE JOULE ESTABLECE QUE TODO CONDUCTOR RECORRIDO POR UNA CORRIENTE SE CALIENTA, LO CUAL PRODUCE EL LLAMADO “EFECTO CALORICO” ( EFECTO JOULE O TAMBIEN LLAMADO CALENTAMIENTO I2 R )) DE LA CORRIENTE ELECTRICA.

JAMES PRESCOTT JOULE, ENCONTRÓ COMO CONSECUENCIA DE SUS EXPERIMENTOS, QUE UNA CORRIENTE DE 1 AMPERE DESARROLLA 0.239 CALORIAS EN UNA RESISTENCIA DE 1 WATT. ESTE NUMERO, DETERMINADO EXPERIMENTALMENTE, SE LLAMA EQUIVALENTE TERMOELECTRICO. TODO ESTO SE INTEGRA EN LA PRIMERA EXPRESION DE LA LEY DE JOULE.

Q = 0.24 X E X t

EN DONDE:

Q = CALOR ELECTRICO EN CALORIAS.0.24 = COEFICIENTE DE EQUIVALENCIA. E = ENERGIA ELECTRICA ( POTENCIA X TIEMPO : P = I2 X R X SEGUNDO)t = TIEMPO EMPLEADO EN SEGUNDOS

NOTA:CALORIA ES LA CANTIDAD DE CALOR NECESARIA PARA ELEVAR LA TEMPERATURA DE UN GRAMO DE AGUA, UN GRADO CENTIGRADO.EXISTEN EQUIVALENCIAS ENTRE LA UNIDAD DE ENERGIA ELECTRICA, JOULE Y LA UNIDAD CALORÍFICA, CALORIA:

I JOULE = 0.24 CALORIAS ( EQUIVALENTE CALORIFICO DEL Y TRABAJO )I CALORIA = 4.18 JOULES ( EQUIVALENTE MECANICO DEL CALOR )

ESTA PRIMERA EXPRESION DA LUGAR A UNA SEGUNDA EXPRESION DE LA LEY DE JOULE A CONTINUACION.

Q = 0.24 ( I2 )( R )( t ) óQ = 0.24 ( P )( t )



Q = 0.24 (Ampere)2 (Ω) (Segundo) = Calorías EN DONDE:

Q = CALOR ELECTRICO EN CALORIAS.0.24 = COEFICIENTE DE EQUIVALENCIA. P = POTENCIA ELECTRICA EN WATTS.I = CORRIENTE ELECT. EN AMPERES.R = RESISTENCIA EN OHMS ( ).t = TIEMPO EMPLEADO EN SEGUNDOS

DESPEJES DE LA LEY DE JOULE

PARA EFECTUAR LOS DESPEJES EN ESTA FORMULA, SE UTILIZARA LA SIGUIENTE FORMA :

0.24 ( I2 )( R )( t ) = Q

EL DESPEJE DE LA ( I2 ) ES EL DE TRANSPONER LAS DEMAS LITERALES Y CONSTANTES AL SEGUNDO MIEMBRO, COMO ESTAN MULTIPLICANDO PASARAN DIVIDIENDO A LA ( Q ).

Q0.24 ( I2 )( R )( t ) = Q POR LO

TANTOI2 = ----------------------

(0.24) ( R )( t )

COMO LE AFECTA EL EXPONENTE, SE TRANSPONE TAMBIEN, EN ESTE CASO COMO RAIZ CUADRADA.

____________ ____ / Q

I = / ------------------- ( 0.24 ) ( R ) ( t )

PARA EL DESPEJE DE LA ( R ) Y LA ( t ) SE REALIZAN LOS MISMOS PASOS, PERO SIN LA RAIZ CUADRADA.

DESPEJE DE LA ( R )Q

0.24 ( I2 )( R )( t ) = Q POR LO TANTO

R = ----------------------

(0.24) (I2 )( t )

DESPEJE DE LA ( t )Q

0.24 ( I2 )( R )( t ) = Q POR LO TANTO

t = ----------------------

(0.24) (I2 )( R )



ANALISIS DE CIRCUITOS EN SERIE, PARALELO Y MIXTO

LOS CIRCUITOS EN SERIE SON AQUELLOS QUE DISPONEN DE DOS O MAS ELEMENTOS CONECTADOS UNO A CONTINUACION DEL OTRO, ES DECIR, EN EL MISMO CABLE O CONDUCTOR. DICHO DE OTRA FORMA, EN ESTE TIPO DE CIRCUITOS LA CORRIENTE ELECTRICA VIAJA DEL POLO – AL POLO +, ATRAVIESANDO A TODOS LOS ELEMENTOS.EN LOS CIRCUITOS EN SERIE SE CUMPLEN LAS SIGUIENTES CONDICIONES:LA INTENSIDAD QUE CIRCULA POR EL CIRCUITO ES SIEMPRE LA MISMA.LA RESISTENCIA TOTAL DEL CIRCUITO ES LA SUMA DE LAS RESISTENCIAS DE LOS ELEMENTOS.EL VOLTAJE TOTAL DEL CIRCUITO ES LA SUMA DE LOS VOLTAJES DE CADA ELEMENTO.

LOS CIRCUITOS EN PARALELO SON AQUELLOS QUE DISPONEN DE DOS O MAS ELEMENTOS CONECTADOS EN DISTINTOS CABLES. DICHO DE OTRA FORMA, EN ELLOS, LA CORRIENTE ELECTRICA PASA DEL POLO – AL POLO +, DISPONIENDO DE VARIOS CAMINOS ALTERNATIVOS, POR LO QUE ESTA SOLO ATRAVESARA A AQUELLOS ELEMENTOS QUE SE ENCUENTREN EN SU RECORRIDO.EN LOS CIRCUITOS EN PARALELO SE CUMPLEN LAS SIGUIENTES CONDICIONES:LA INTENSIDAD QUE CIRCULA POR EL CIRCUITO NO ES LA MISMA, YA QUE ATRAVIESA CAMINOS DISTINTOS.EL VOLTAJE ES EL MISMO EN TODO EL CIRCUITO.LA INVERSA DE LA RESISTENCIA TOTAL DEL CIRCUITO ES IGUAL A LA SUMA DE LAS INVERSAS DE LAS RESISTENCIAS DE CADA ELEMENTO.

LOS CIRCUITOS MIXTOS SON AQUELLOS QUE DISPONEN DE TRES O MAS ELEMENTOS ELECTRICOS Y EN CUYA ASOCIACION CONCURREN A LA VEZ LOS DOS SISTEMAS ANTERIORES, EN SERIE Y EN PARALELO.EN ESTE TIPO DE CIRCUITOS SE COMBINAN A LA VEZ, LOS EFECTOS DE LOS CIRCUITOS EN SERIE Y EN PARALELO, POR LO QUE EN CADA CASO HABRA QUE INTERPRETAR SU FUNCIONAMIENTO.

CALCULOS EN CIRCUITOS EN SERIE

I. LA RESISTENCIA TOTAL DE ESTA CONEXIÓN SERA IGUAL A LA SUMA DE LOS VALORES DE CADA RESISTENCIA QUE FORME LA CONEXIÓN.

RT = R1 + R2 + .......... RN

CUANDO SUS VALORES SON IGUALES, SE EMPLEA LA SIGUIENTE FORMULA:

RT = ( VALOR DE UNA ) ( # DE RESISTENCIAS )

II. LA INTENSIDAD DE CORRIENTE QUE FLUYE POR ESTA CONEXIÓN SERA IGUAL A LAS CORRIENTES QUE FLUYAN EN CADA RESISTENCIA.

IT = I1 = I2 = .......... IN

III. LA DIFERENCIA DE POTENCIAL APLICADA A ESTA CONEXIÓN SERA IGUAL A LA SUMA DE CADA CAIDA DE TENSION EN LAS RESISTENCIAS.

ET = E1 + E2 + .......... EN

IV. LA POTENCIA QUE DISIPA O EMPLEA ESTA CONEXIÓN SERA IGUAL A LA SUMA DE CADA UNA DE LAS POTENCIAS QUE DISIPEN O EMPLEEN LAS RESISTENCIAS.



PT = P1 + P2 + .......... PN

V. LA CAPACITANCIA QUE PRESENTA ESTA CONEXIÓN SERA IGUAL A LA INVERSA DE LA SUMA DE LAS INVERSAS DE CADA CAPACITOR QUE FORME LA CONEXIÓN.

1CT = ---------------------------------------------------------

1 1 1-------- + ------- + .......... --------

C1 C2 CN

CALCULOS EN CIRCUITOS EN PARALELO

I. LA RESISTENCIA QUE PRESENTARA ESTA CONEXIÓN SERA IGUAL A LA INVERSA DE LA SUMA DE LAS INVERSAS CADA RESISTENCIA QUE FORME LA CONEXIÓN.

1RT = ---------------------------------------------------------

1 1 1-------- + ------- + .......... --------

R1 R2 RN

EN CASO DE SOLO DOS RESISTENCIAS DESIGUALES EN PARALELO, SE EMPLEA METODO: PRODUCTO-SUMA.

R1 X R2RT = ----------------

R1 + R2

CUANDO LOS VALORES DE LAS RESISTENCIAS SON IGUALES, LA FORMULA ES LA SIGUIENTE:

( VALOR DE UNA )RT = ------------------------------------

( # DE RESISTENCIAS )

II. LA INTENSIDAD DE CORRIENTE QUE FLUYE POR ESTA CONEXIÓN SERA IGUAL A LA SUMA DE LAS CORRIENTES QUE FLUYAN EN CADA RESISTENCIA.

IT = I1 + I2 + .......... IN

III. LA DIFERENCIA DE POTENCIAL APLICADA A ESTA CONEXIÓN SERA IGUAL A LAS CAIDAS DE TENSION EN TODAS LAS RESISTENCIAS.

ET = E1 = E2 = .......... EN

IV. LA POTENCIA QUE DISIPA O EMPLEA ESTA CONEXIÓN SERA IGUAL A LA SUMA DE CADA UNA DE LAS POTENCIAS QUE DISIPEN O EMPLEEN LAS RESISTENCIAS.



PT = P1 + P2 + .......... PN

V. LA CAPACITANCIA QUE PRESENTA ESTA CONEXIÓN SERA IGUAL A LA SUMA DE LAS CAPACITANCIAS DE CADA CAPACITOR QUE FORME LA CONEXIÓN.

CT = C1 + C2 + .......... CN

CALCULOS EN CIRCUITOS MIXTOS

CUANDO SE ANALIZA UN CIRCUITO QUE COMBINA CONEXIONES EN SERIE Y PARALELO, SE USARA LA LEY DE OHM O KIRCHHOFF O METODO DE DIVISOR DE VOLTAJE O CORRIENTE, APLICABLE. LA APARENTE COMPLEJIDAD SE HACE MAS SIMPLE SIGUIENDO LAS REGLAS SIGUIENTES:

INICIAR RESOLVIENDO DE AFUERA HACIA ADENTRO, ES DECIR, DESDE EL EXTREMO DEL CIRCUITO HACIA LA FUENTE.MANTENER EL ORDEN DE SOLUCION, PRIMERO CONVIRTIENDO LAS SERIES EN PARALELO Y POSTERIORMENTE RESOLVIENDO LOS PARALELOS HASTA LLEGAR A LA SIGUIENTE SERIE.MANTENER PRESENTE QUE: NO SE PUEDE RESOLVER UN PARALELO SI ANTES HAY UNA SERIE. TAMPOCO SE PUEDE RESOLVER UNA SERIE SI MAS HACIA AFUERA DEL CIRCUITO HAY UN PARALELO SIN RESOLVER.

LEYES DE KIRCHHOFF DE VOLTAJE Y CORRIENTE

LEY DE CORRIENTES DE KIRCHHOFF.LA PRIMERA DE LAS DOS LEYES CON LAS QUE SE HONRA EL NOMBRE DE GUSTAV ROBERT KIRCHHOFF, PROFESOR UNIVERSITARIO ALEMÁN QUE NACIÓ EN LA ÉPOCA EN QUE OHM EFECTUABA SU TRABAJO EXPERIMENTAL. ESTA LEY AXIOMÁTICA SE DENOMINA LEY DE KIRCHHOFF DE CORRIENTE (ABREVIADA LKC Y TAMBIEN LLAMADA LEY DE LOS NODOS), LA CUAL ESTABLECE SIMPLEMENTE QUE:

LA SUMA DE LAS CORRIENTES QUE ENTRAN A UN NODO ES IGUAL A LA SUMA DE LAS CORRIENTES QUE SALEN. I1 + I2 = I3 + I4, O TAMBIEN: LA SUMA ALGEBRAICA DE LAS CORRIENTES QUE ENTRAN A CUALQUIER NODO ES CERO. I1 + I2 - I3 - I4 = 0.PARA ESTA ECUACION ASIGNAMOS SIGNO POSITIVO A LAS CORRIENTES QUE ENTRAN AL NODO Y NEGATIVO A LAS QUE SALEN DEL NODO.

ESTA LEY REPRESENTA UN ENUNCIADO MATEMÁTICO DEL HECHO DE QUE LA CARGA NO SE ACUMULA EN UN NODO, ES DECIR, LA LCK SE BASA EN EL PRINCIPIO DE CONSERVACIÓN DE LA CARGA.



LEY DE TENSION DE KIRCHHOFF.LA SEGUNDA LEY DE KIRCHHOFF DE TENSIÓN (ABREVIADA LVK Y TAMBIEN LLAMADA LEY DE LAS MALLAS), SE BASA EN EL PRINCIPIO DE CONSERVACIÓN DE LA ENERGIA.

LA SUMA DE LAS CAIDAS DE TENSION EN CUALQUIER MALLA CERRADA ES IGUAL A LA SUMA DE LAS TENSIONES DE ALIMENTACION DE ESA TRAYECTORIA: v1 + v2 = V1 + V2, O TAMBIEN:LA SUMA ALGEBRAICA DE LAS TENSIONES ALREDEDOR DE CUALQUIER TRAYECTORIA CERRADA ES CERO. V1 + V2 – v1 – v2 = 0.

METODOS DE DIVISION DE TENSION Y DE CORRIENTE

EN EL ANALISIS DE CIRCUITOS DE RESISTENCIAS Y FUENTES COMBINADAS SE TIENE UN METODO QUE SIMPLIFICA EL PROCESO, APLICANDO LAS IDEAS DE DIVISION DE TENSION Y DE CORRIENTE, BASADAS EN LAS LEYES DE OHM Y DE KIRCHHOFF.

LA DIVISION DE TENSION SE APLICA EN RESISTENCIAS CONECTADAS EN SERIE, EXPRESANDO LA CAIDA DE TENSION EN UNA O VARIAS RESISTENCIAS, EN TERMINOS DE LA TENSION DE LA FUENTE.



PARA EL CASO DE MAS DE DOS RESISTENCIAS:

RN

VN = -------------------------------------- VR1 + R2 + ..… RN

LA DIVISION DE CORRIENTE APLICA PARA RESISTENCIAS CONECTADAS EN PARALELO, DONDE LA CORRIENTE TOTAL SE DIVIDE PARA ALIMENTAR A CADA RESISTENCIA EN PARALELO.

PARA EL CASO DE MAS DE DOS RESISTENCIAS:

1--------

RN

IN = I ------------------------------------1 1 1

------ + ------ + .... -------R1 R2 RN


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Resumen y Formulario de Electricidad Basica

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