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UNIDAD 2 Corriente Continua - Coggle Diagram
UNIDAD 2
Corriente Continua
CORRIENTE ELÉCTRICA
La Intensidad se designa con la letra "I": es la cantidad de carga neta por unidad de tiempo que pasa por el área superficial en algún lugar del conductor.
Es el flujo de carga eléctrica producido por la diferencia de potencial eléctrico. Se mide en ampere.
Si las cargas en movimiento son negativas, la velocidad de deriva es opuesta al campo E, pero la corriente mantiene la misma dirección que el campo en cada punto por lo que la corriente y densidad no dependen del signo.
La dirección de la corriente es aquella que seguirán las cargas positivas.
La corriente es magnitud escalar. La densidad de corriente es vectorial.
La corriente describe la forma en que fluyen las cargas. La densidad describe cómo fluyen las cargas.
La densidad de corriente cambiará al modificarse la sección transversal, pero la corriente permanece inalterada.
RESISTENCIA
Resistividad: medida de la diferencia de potencial que debe aplicarse para que fluya una corriente. ρ=1/σ o J=σ*E (σ=conductividad eléctrica)
Factores Influyentes: geometría y tipo de material. La resistencia está ligada a la resistividad, longitud, área y temperatura. R=ρ*L/A
La resistividad y conductividad son inversamente proporcionales. R=V/I (forma microscópica de Ley Ohm).
Cuanto mayor sea la resistividad, mayor será el campo necesario para causar una densidad de corriente dada.
Un conductor perfecto tendría una resistividad de 0 y un aislante sería infinito.
La temperatura aumenta la resistividad de un conductor pero disminuye la del grafito.
LEY DE OHM
Modelo idealizado que describe el comportamiento de ciertos materiales, ya que para estos la densidad de carga es casi directamente proporcional al campo, y la razón entre estas magnitudes es constante.
Se aplica cuando R es constante, por lo que el voltaje es proporcional a la corriente eléctrica. V=I*R
Un material que obedece esta Ley se llama Conductor de Ohm o Lineal, y para ello ρ es una constante que no depende del campo.
FUENTE DE FUERZA ELECTROMOTRIZ
Cambios de potencial: la corriente siempre circula desde la zona de mayor potencial hacia la de menor.
Mantiene la diferencia de potencial entre dos puntos y transforma cualquier tipo de energía en energía eléctrica. NO es una fuente de corriente.
Una f.e.m. ideal no tiene resistencia. Ɛ=I*R
Una f.e.m. real siempre tiene resistencia. I*R=Ɛ-I.R
Es la cantidad de energía por unidad de carga. Su unidad es joule/coulomb, o sea volt.
Una fem ideal mantiene una variación de voltaje constante entre sus terminales independientemente de la corriente que pasa a través de ellos.
ASOCIACIÓN DE RESISTORES
En Serie:
Se puede seguir una sola trayectoria al fluir. No hay nodos entre los elementos del circuito. La resistencia equivalente está dada por la suma de las resistencias individuales. La corriente es la misma en todos los resistores. La variación de voltaje es la suma de diferencias de potenciales individuales. Las resistencias se combinan como las capacitancias en paralelo.
En Paralelo:
Los resistores están conectados en paralelo entre dos nodos. La resistencia equivalente es siempre menor que las individuales. La corriente a través de cada resistor no necesariamente debe ser la misma. La variación de voltaje sí es la misma en cada elementos. Las resistencias se combinan como las capacitancias en serie.
POTENCIA
De Salida de la Batería:
En una fem real se resta la potencia que daría la batería si fuese ideal. P=Ɛ.I-I^2*R
De Entrada:
La corriente va en sentido contrario debido a que se carga a costa de otras fem. P=Ɛ*I+I^2.R
Es la rapidez de intercambio de un circuito. Se mide en watts y es proporcional al brillo. A mayor potencia menor resistencia. Un resistor consume corriente eléctrica y proporciona energía térmica
LEYES DE KIRCHHOFF
Regla de nodos: la entrada es positiva (+I) y la salida es negativa. La suma de las corrientes es igual a cero. Se basa en la conservación de energía.
Regla de mallas: una subida de potencial es positiva y una caída es negativa. La suma de todas las variaciones de potencial es cero.
La unión en la que se unen 3 o más conductores son nodos. Una espira es cualquier trayectoria cerrada de conducción.
Se deben determinar las intensidades y diferencias de potencial en cada resistencia.
El signo positivo es del lado donde entra la corriente, y el signo negativo va del lado donde sale. La terminal positiva positiva de un fem es siempre la del potencial más alto.
CIRCUITOS RC
Tienen un resistor y un capacitor en serie, donde además se ha idealizado la batería para tener una fem constante y una resistencia igual a cero.
Comienza el capacitor descargado hasta que se cierra el circuito, permitiendo a la corriente alrededor de la espira cargar el capacitor. A medida que el potencial se carga, su voltaje aumenta y la diferencia de pot. a través del resistor disminuye, por lo que baja la corriente.
En la descarga suponemos que el capacitor ha adquirido una carga y se retira la batería, por lo que la mitad de la energía suministrada se disipa al resistor.