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FENÓMENOS DE CORRIENTE DIRECTA
M. Sc Luz Aída Sabogal Tamayo
2016 – 08 - 25
TEMÁTICAS
• Corriente eléctrica y densidad de corriente
eléctrica
• Resistividad, resistencia, conductividad y Regla
de Ohm
• Asociación de resistencias
• Fuerza electromotriz
• Circuitos resistivos de corriente directa: reglas
de kirchhoff, medidores
• Energía y potencia en circuitos resistivos dc.
• Circuitos RC
CORRIENTE ELÉCTRICA
• Movimiento o flujo de electrones a través de
un conductor, debido a la presencia de un
campo eléctrico, originado por una diferencia
de potencial.
• INTENSIDAD DE CORRIENTE ELÉCTRICA (i): Es
la carga neta que pasa por diferencial de
volumen en un instante de tiempo.
I = dQ/dt.
1A = C/s
Corriente típicas: Bombilla eléctrica 1A, reproductor MP3 12 mA, corriente en las
neuronas 1 nA, reloj de pulsera 1µA, un rayo 10 kA, microscopio de efecto tunel 10 pA.
Corriente y velocidad de deriva
DENSIDAD DEL CORRIENTE ELÉCTRICA
La densidad de corriente eléctrica J, se define como la
razón de corriente eléctrica por unidad de sección
transversal de área. Sus unidades son A/m2
La densidad de corriente eléctrica J, es un vector que
tiene la dirección opuesta a la velocidad de deriva.
La densidad de corriente eléctrica J, es
directamente proporcional al campo eléctrico
en el interior del conductor
RESISTIVIDAD ELÉCTRICA
La resistividad 𝞺, es el grado de oposición que ofrece un material, a la
movilidad de los electrones. La unidad es 𝞨m, es el inverso de la
conductividad 𝞼, cuya unidad es el Siemens.
La resistividad de un material es la razón entre el campo eléctrico y la
densidad de corriente :  = E/J.
RESISTIVIDAD ELÉCTRICA
La resistividad eléctrica depende de la temperatura
RESISTENCIA ELÉCTRICA
La resistencia eléctrica R, es el grado de oposición de un
material al paso de la corriente eléctrica i, en función del tipo
del material, del tamaño y de su geometría. Se da en Ohmios (
𝞨)
RESISTENCIAS ELÉCTRICAS COMERCIALES
Regla de OHM
Versión microscópica: la resistividad de
algunos materiales es independiente
del campo eléctrico y de la densidad
de corriente eléctrica. Para muchos
materiales la razón entre el campo
eléctrico y la densidad de corriente es
constante
Versión macroscópica: la resistencia
de
algunos
materiales
es
independiente de la diferencia de
potencial y de la corriente eléctrica.
Para muchos materiales la razón entre
Voltaje y corriente eléctrica es
constante
Materiales Óhmicos y no Óhmicos
RESISTENCIA ELÉCTRICA: Código de colores
•
El resistor tiene una resisitencia
de 5.7 kΩ con una tolerancia de
±10%. Esto se reporta así
•
R= 5 000 Ω ± 570 Ω
ASOCIACIÓN DE RESISTENCIAS
ASOCIACIÓN EN SERIE
ASOCIACIÓN EN PARALELO
COMBINACIÓN MIXTA
EJERCICIO PARA HALLAR RESISTENCIA EQUIVALENTE
FUERZA ELECTROMOTRIZ
El campo eléctrico E1 producido por un ΔV, en
el interior del conductor, causa la movilidad
“ordenada de los electrones”, en dirección
contraria al campo y una densidad de corriente j
en el mismo sentido del campo eléctrico.
Empieza a existir un exceso de electrones en
un extremo y un defecto de electrones en el
otro, lo que genera un campo eléctrico E2
opuesto al E1, lo que reduce la corriente
Después de un corto tiempo E2 tiene la
misma magnitud que E1, por tanto, la
corriente se para completamente
FUERZA ELECTROMOTRIZ
Cuando existe una fuente de fuerza
electromotriz conectada en los
extremos
del
conductor,
se
completa el circuito y ahora la
fuerza electrostática tiene un
magnitud más pequeña que la
fuerza no electrostática Fn, por
tanto se mantiene una corriente
eléctrico fluyendo en el circuito y en
un mismo sentido
FUERZA ELECTROMOTRIZ Y RESISTENCIA INTERNA
• Una fuente de fuerza
electromotriz real tiene una
resistencia interna r.
•La diferncia de potencia en
las terminales de la fem, es
Vab =  – Ir.
• Una fem de 12 V, cuando
está conectada a una
lámpara, el Vab medido con
un voltímetro es menor.
Simbolos para diagramas de circuitos
Equivalent resistance
– Read Problem-Solving
Strategy 26.1.
– Follow Example 26.1 using
Figure 26.3 below and right.
REGLAS DE KIRCHHOFF
ECUACIÓN DE UN CIRCUITO RESISTIVO
SENCILLO
ECUACION DEL CIRCUITO
CIRCUITOS DE UNA SOLA MALLA Y UNA FEM
CIRCUITOS DE UNA SOLA MALLA Y DOS FEM
CIRCUITOS DE MÁS DE DOS MALLAS
POTENCIA ELÉCTRICA
CALIBRES DE ALAMBRES
CARGA DE UN CAPACITOR
• Leer la discusión de la carga de un capacitor en el texto, usando
las Figuras 26.20 and 26.21 siguientes
• La constante de tiempo es  = RC.
DESCARGA DE UN CAPACITOR
• Leer sobre la descarga de una capacitor in el texto, usando las
las figures 26.22 and 26.23 de abajo
• Follow Examples 26.12 and 26.13.
Power distribution systems
•
Follow the text discussion using Figure 26.24 below.
Household wiring
• Figure 26.26 at the
right shows why it is
safer to use a threeprong plug for electrical
appliances.
• Follow Example 26.14.