El circuito eléctrico consta de una fuente de fuerza
electromotriz una resistencia externa y
alambre conductor que cierra una trayectoria
La fuente de fuerza electromotriz es la encargada de proporcionar
la diferencia de potencial para que fluya una corriente eléctrica en el
circuito.
Todo circuito debe disponer como mínimo de generadores
conductores y receptores
La relación entre voltaje, corriente y resistencia se resume en la ley de Ohm. Esta ley expresa que la intensidad de corriente es directamente proporcional al voltaje a través del circuito y es inversamente proporcional a la resistencia del circuito. El lenguaje matemático nos ayuda a expresarla con precisión:
V=RI
LA LEY DE OHM: Es
una relación valida solamente para ciertos materiales. Los que la obedecen se
les conoce como ohmicos. En los materiales no ohmicos, la resistencia depende
de la corriente de modo que el voltaje no es proporcional a la corriente como
es el caso de los semiconductores. Por lo tanto, la ley de ohm no es una ley
fundamental de la materia como las leyes de Newton sino es una descripción empírica de una propiedad que comparten
muchos materiales
Elementos de
un circuito eléctrico
ELEMENTOS ACTIVOS: Suministra energía eléctrica (tensión) al circuito.
Son los generadores eléctricos.
ELEMENTOS PASIVOS: Consumen energía eléctrica del circuito. Son
los receptores que pueden ser resistencias.
CONDUCTORES: Son los cables que conectan los diferentes elementos
de un circuito
ELEMENTOS DE MANIOBRA: Activan y desactivan los circuitos a voluntad.
Son los interruptores pulsadores, conmutadores, etc.
ELEMENTOS DE PROTECION: Empleados para proteger a determinados
elementos de un circuito de elevadas tensiones e intensidades.
Para que se pueda establecer corriente en un circuito eléctrico,
debe aparecer una diferencia de
potencial o tensión entre dos puntos. Los elementos que son capaces de aportar energía eléctrica para
crear esta diferencia de potencial o tensión,
se denominan elementos activos. A diferencia de los elementos pasivos que son aquellos que consumen energía
o la almacenan.
Los elementos activos pueden clasificarse en fuentes de tensión y
fuentes de corriente. Estas fuentes
pueden a su vez ser:
Independientes: Si su
valor no depende de otras variables del circuito.
Dependientes: Si su valor depende de otras variables del
circuito.
EL ALTERNADOR
Es el operador encargado de generar corriente alterna consta de
dos partes el rotor y el estator
EL ROTOR:
Es un
elemento cilíndrico provisto de electroimanes situado en el inferior del
estator capaz de girar alrededor de su eje cuando este es impulsado por la acción
del vapor a presión agua, etc. Que actúa sobre turbinas.
EL ESTATOR: Es una
carcasa metálica fija en cuyo interior se aloja el rotor sobre que se arrolla
en hilo conductor
Los alternadores y las dinamos son máquinas eléctricas que tienen
por misión para transformar la energía mecánica de rotación que recibe a través
de su eje, en energía eléctrica alterna y continua respectivamente.
Inductancia
Una inductancia es un solenoide o bobina, construido con hilo
conductor arrollado con un número N de vueltas. Cada vuelta es una espira, por
lo que la bobina estará constituida por N espiras conectadas en serie. Cuando
la bobina es recorrida por una corriente eléctrica i(t), el campo magnético
creado dará lugar a un flujo que recorre el interior del solenoide, atravesando
todas las espiras. Según la Ley de Faraday, en extremos de la bobina se induce
una diferencia de potencial por el flujo creado en la propia bobina, que recibe
el nombre de fuerza electromotriz auto inducida, con una polaridad tal que se opone
al paso de la corriente eléctrica.
CIRCUITOS
ELEMENTOS DE QUE COMPONEN
UN CIRCUITO
La resistencia eléctrica, es una propiedad de un objeto
o sustancia que hace que se resista u oponga al paso de una corriente
eléctrica. La resistencia de un circuito eléctrico determina (según la llamada ley de Ohm)
cuánta corriente fluye en el circuito cuando se le aplica un voltaje
determinado. La unidad de resistencia es el ohmio, que es la resistencia de un
conductor si es recorrido por una corriente de un amperio cuando se le aplica
una tensión de 1 voltio. La abreviatura habitual para la resistencia eléctrica
es R, y el símbolo del ohmio es la letra griega omega, W. En algunos cálculos eléctricos se emplea el inverso
de la resistencia, 1/R, que se denomina conductancia y se representa por G. La
unidad de conductancia es siemens, cuyo símbolo es S. Aún puede encontrarse en
ciertas obras la denominación antigua de esta unidad, mho.
Donde:
R: resistencia, Ohmios
G: conductancia eléctrica, Siemens
La resistencia de un conductor viene dada por una propiedad de la
sustancia que lo compone, conocida como conductividad (r), por la longitud y la superficie transversal del
objeto, así como por la temperatura.
Donde:
L: longitud del conductor, m
A: área de la sección transversal del conductor, m2
R: resistencia del conductor, Ohmios
: resistividad eléctrica del
conductor, Ohmios x metro
La resistividad eléctrica se relaciona con la intensidad del
campo eléctrico y la densidad de corriente por medio de:
Donde:
J: densidad de corriente, A/m2
: resistividad eléctrica del
conductor, Ohmios x metro
A una temperatura dada, la resistencia es proporcional a la
longitud del conductor e inversamente proporcional a su conductividad y a su
superficie transversal. Generalmente, la resistencia de un material aumenta
cuando crece la temperatura
Donde:
R2: resistencia eléctrica del conductor a la temperatura T2,
ohmios
R1: resistencia eléctrica del conductor a la temperatura T1,
ohmios
T1: temperatura inicial del conductor, ºC
T2: temperatura final del conductor, ºC
coeficiente de temperatura de la
resistencia, ºC-1
Material
|
Coeficiente térmico (ºC-1)
|
Resistividad eléctrica (W.m)
|
Plata
|
0,0038
|
1,59 x 10-8
|
Cobre
|
0,00393
|
1,7 x 10-8
|
Oro
|
0,0034
|
2,44 x 10-8
|
Aluminio
|
0,00391
|
2,82 x 10-8
|
Tungsteno
|
0,005
|
5,6 x 10-8
|
Níquel
|
0,006
|
6,8 x 10-8
|
Hierro
|
0,0055
|
10 x 10-8
|
Constantán
|
0,000008
|
|
Nicromo
|
0,00044
|
1,50 x 10-6
|
Carbono
|
-0,005
|
3,5 x 10-5
|
BIBLIOGRAFIA:
- Allier, Martínez, J, Meléndez, y Padilla J.(2006) física III Mexico:Universidad Nacional Autónoma de Mexico,Escuela Nacional Preparatoria.
- Giancoli,d;Sears F.W., Zemansky ,.M.W., Young,H.D. y Freedman ,R.A. (2010) fisica III Mexico: Pearson Addison-Wesley
- Hewitt, P. (2007) fisica conceptual Mexico: Pearson Addison-Wesley
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