DefinicionesCORRIENTE ELCTRICA Y DENSIDAD DE CORRIENTEConductor: Material en el cual algunas de las partculas cargadas(portadores de carga) se pueden mover libremente.Corriente elctricaFlujo de cargaselctricas que, porunidad de tiempo,atraviesan un reatransversaldtdqIUnidad: Amperio1A = 1C/sSentido de la corriente: Coincide con el de los portadores de carga positivos.Velocidad de desplazamiento (vd)Caracteriza el movimiento de los electronesdentro de un conductor sometido a un campoelctrico externo.Relacin entre vdy la corriente In: densidad de portadores de carga q: carga de cada portadorVd: velocidad de cada portadorTodos los portadores que hay en vdt pasan a travs de A en unt.La carga total en el volumen Avdt es t qnAv qddnqAvtqIDensidad de corriente elctrica: Se define como la corriente por unidad de rea.dv q nAIjSi la velocidad de arrastre vara de un punto a otro, podemoscalcular la corriente a partir de la densidad de corriente.A d j I RESISTENCIA Y LEY DE OHMEl campo elctrico estdirigido de las regiones demayor potencial a las demenor potencial.L E V V Vb aResistencia elctrica: Es una medidade la oposicin que ejerce unmaterial al flujo de carga a travsde l.IVRUnidad: Ohmio1 =1V/AR I V Ley de OhmMateriales hmicos Materiales no hmicosLa resistencia no dependede la cada de potencial nide la intensidad.La resistencia depende de lacorriente, siendo proporcional a I.Resistividad: Expresa la relacin entre la resistencia de un conductor y su tamao.ALR Unidades de:.mConductividad: Es la inversa de la resistividadALRC 20 t 120: coeficiente de temperatura de la resistividad.ENERGA EN LOS CIRCUITOS ELCTRICOSEn un conductor, el flujo de carga positiva se hace de potenciales altosa potenciales bajos, mientras que los electrones lo hacen en sentidocontrario. Esto se traduce en que la carga pierde energa potencial ygana energa cintica que se transforma de inmediato en energatrmica.En A1U1= V1QEn A2U2= V2QV Q V V Q U1 2V Q UEnerga perdida por unidad de tiempoV I VtQtUPotencia disipadaV I PSe mide en vatios (W)Fuerza electromotriz y baterasEl dispositivo que suministra la energa elctricasuficiente para que se produzca una corrienteestacionaria en un conductor se llama fuente defuerza electromotriz (fem). Convierte la energaqumica o mecnica en energa elctricaLa fuente de fem realiza trabajo sobre lacarga que la atraviesa, elevando suenerga potencial en q . Este trabajopor unidad de carga es la fem ( ).Fuente de fem ideal: Mantiene constante la diferencia de potencialentre sus bornes e igual a .Fuentedefemreal: La diferencia de potencial entre sus bornesdisminuye con el aumento de la corriente.IdealRealr I Vr: Resistencia interna de la bateraRepresentacin de una batera realASOCIACIN DE RESISTENCIASLa resistencia equivalente de una combinacin de resistencias es elvalor de una nica resistencia que, reemplazada por la combinacin,produce el mismo efecto externo.IVReqV: ddp entre los extremos de la asociacinI: corriente a travs de la combinacinAsociacin en serie Asociacin en paraleloii eqR Rii eqR1R1CIRCUITOS DE UNA SOLA MALLALeyesdeKirchhoff: Son tiles para encontrar las corrientes quecirculan por las diferentes partes de un circuito o las cadas depotencial que existen entre dos puntos determinados de dicho circuito.Conceptos previosNudo: Interseccin de tres o ms conductores.Malla: Todo recorrido cerrado en un circuito.Rama: Es un elemento o grupo de elementos conectados entre dos nudos.Ley de Kirchhoff de las corrientes (LKC): En cualquier instante, la suma algebraica de todas las corrientes que concurren en un nudo es cero.I1I3I20 I I I3 2 1Corrientes que salen del nudo (+)Corrientes que entran en el nudo (-)Convenio0 ILey de Kirchhoff de los voltajes (LKV): La suma algebraica de todas las cadas de tensin a lo largo de una malla debe ser nula en cualquier instante.Cada de tensin V12=V1-V2:Energa en julios eliminadadel circuito cuando unacarga de +1 C pasa delpunto 1 al punto 2ConvenioI121 2En una resistencia hay una cada detensin positiva en el sentido de lacorriente (V12>0)En una batera hay una cada de tensinpositiva en el sentido del terminal positivoal negativo, independientemente delsentido de la corriente (V12>0)0 VCIRCUITO ABIERTO Y CORTOCIRCUITOCircuito abierto: Es una rama de un circuito por la que no circulacorriente.ABr I VABrR0ABVCortocircuito: Es un recorrido de muy baja resistencia (idealmente R=0)entre dos puntos de un circuito.rRCORTOCIRCUITOAB0 VABPOTENCIA. LEY DE JOULE1.- Energa disipada en una resistenciaR I P2Ley de Joule2.- Energa absorbida o cedida por una bateraPotencia de salida: Rapidez conla que los portadores gananenerga elctrica.Potencia de entrada: Rapidezcon la que los portadores pierdenenerga elctrica a su paso por labatera.r I I Po2r I I Po2En cualquier caso P = V I, donde V es la diferencia de potencial entrelos extremos del elemento e I la corriente que lo atraviesa.Unidades, definiciones, leyes experimentalesy circuitos simples Sistema Internacional de Unidades (SI) ==> Lenguaje Comn [V], [A], [VA], [VAR], [W], [HP], [F], [H], [ ], [N-m], [J], [rad/s],[r.p.m.] Convencin til :v, i, p, qv/s V, I, P, QUnidades, definiciones, leyes experimentalesy circuitos simples Carga : Experimento / Atraccin-Repulsin / ElectrostticaMateria : Electrn/Protn/Neutrn ==> Fuerzas Corriente : Experimento => Transferencia de Carga => Transf. de energa => Cargas en movimiento => Corriente (direccin y magnitud) i = dq [C] / dt [s] o i [A] Unidades, definiciones, leyes experimentalesy circuitos simples Tensin : Medida de trabajo requerida para mover cargaelctricav = dE [J] / dq [C] o v [V] (Voltaje, diferencia de potencial)v+-i SIEMPRE asignar polaridad Convencin : Referencia carga / referencia fuenteR v+-ivR+--+?Unidades, definiciones, leyes experimentalesy circuitos simples Potencia : Rapidez con que se gasta la energav+-iPolaridad => Absorcin o entrega deenerga/potenciap = v i [J/s]o p [W] Unidades, definiciones, leyes experimentalesy circuitos simples Tipos de circuitos y elementos de circuitos(Nodos, fuentes, referencias, ecuaciones, polaridades, etc.)R L1L2 Cv+-VVR1+-+-R1R1R3R2R2 Corriente continua y alternaUnidades, definiciones, leyes experimentalesy circuitos simples Ley de OhmTensin en material conductor es proporcional a corriente quefluye, V = I R, (R : constante de proporcionalidad)Modelo matemtico de dispositivo fsico, lineal dentro de ciertorango.P = V I = I R I = I2 R = V2/RRazn I / V = cte. = 1 / R = G : Conductancia [1/ ] o [S](Siemens)P = V I = V2 G = I2/ GUnidades, definiciones, leyes experimentalesy circuitos simples Circuitos Unin de varios elementosUnidades, definiciones, leyes experimentalesy circuitos simples Circuitos Serie La corriente es la misma en todos los elementosUnidades, definiciones, leyes experimentalesy circuitos simples Circuitos Paralelo La tensin es la misma en todos los elementosUnidades, definiciones, leyes experimentalesy circuitos simples Leyes de Kirchhoff (Corriente / Tensin)A BCorriente : Sumatoria (algebraica-fasorial) en un nodoTensin : Sumatoria (algebraica-fasorial) en un lazo cerradoV+-R1R2iAiBiR1R1R2Unidades, definiciones, leyes experimentalesy circuitos simplesDivisor de tensin y corrientev+-R1R2v2+-iv+-R1R2i1i2iv2= R2 i =R2 v i2= G2 v= G2 i R1+ R2v2=v R2R1+ R2G1+ G2i2= i1/ R2=i R1 1/ R1 + 1/ R2R1+ R2Unidades, definiciones, leyes experimentalesy circuitos simplesInstrumentosAmpermetroVoltmetroWattmetro