Unidad II Electricidad Formulario I.I. Laura Istabhay Ensástiga Alfaro. POTENCIAL ELÉCTRICO Y DIFERENCIA DE POTENCIAL O VOLTAJE Voltaje = V= T q Volts = Trabajo q (carga) Joules Coulomb INTENSIDAD DE LA CORRIENTE ELÉCTRICA I= q t Donde I= Intensidad de la corriente eléctrica en C/s= ampere=A q= carga eléctrica que pasa por cada sección de un conductor en coulombs (C) t= Tiempo que tarda en pasar la carga q en segundos (s). 1 ampere= 1coulomb/1 segundo; es decir: A= C/s RESISTENCIA ELÉCTRICA En el sistema internacional de unidades, la unidad de resistencia es el volt/ampere, por tanto, un OHM es la relación entre estos últimos. 1Ω= 1V/1A La resistencia de un alambre conductor a una determinada temperatura, es directamente proporcional a su longitud e inversamente proporcional al área de su sección transversal: R=ρ L/A Dónde: R= Resistencia del conductor en ohms (Ω) ρ= Resistividad del material de que esta hecho el conductor en Ω- m L= Longitud del conductor en metros (m). A= Área de la sección transversal del conductor en metros cuadrados (m2). VARIACIÓN DE LA RESISTENCIA CON LA TEMPERATURA Rt= R0 (1+αt) Dónde: Rt = Resistencia del conductor en ohms (Ω) a cierta temperatura t R0 = Resistencia del conductor en Ω a 0° C α = Coeficiente de temperatura de la resistencia del material conductor en °C-1. Indica como varía la resistencia del material, por cada grado centígrado de incremento en su temperatura t= Temperatura del conductor en °C LEY DE OHM La intensidad de la corriente eléctrica que pasa por un conductor en un circuito es directamente proporcional a la diferencia de potencial aplicado a sus extremos e inversamente proporcional a la resistencia del conductor. I= V R Dónde: V = Diferencia de potencial aplicado a los extremos del conductor en volts R = Resistencia del conductor en ohm/s (Ω) I = Intensidad de la corriente eléctrica que circula por un conductor en amperes (A) La resistencia de un conductor se de 1 ohm ( 1 Ω ) si existe una corriente de un ampere, cuando se mantiene una diferencia de potencial de un volt a través de la resistencia. R (en ohms) = V (en volts)/ I(en amperes) Es decir: 1 Ω = V/A CIRCUITOS EN SERIE Para el cálculo de la Resistencia equivalente: Re = R1 + R2 + ... + Rn En donde es la cantidad total de resistencias en el circuito. Nota: cambiando la idea de resistencia a capacitores esta misma fórmula nos permite resolver circuitos de capacitores en paralelo. CIRCUITOS EN PARALELO Para el cálculo de la Resistencia equivalente: Re = 1 1 1 1 + + ... + R1 R2 Rn Ronde es la cantidad total de resistencias en el circuito. Nota: cambiando la idea de resistencia a capacitores esta misma fórmula nos permite resolver circuitos de capacitores en serie. POTENCIA ELÉCTRICA P = VI Potencial cuando se consume energía P = potencia V = Voltaje I = int ensidad P= T t en watts en volts en amperes T = trabajo t = tiempo EFECTO JOULE E =T = V2 R también se puede exp resar T = Pt 1 Joule de trabajo es =0.24 calorías de energía térmica LEYES DE KIRCHHOFF Primera Ley de Kirchhoff I = I1 + I 2 I + (− I1 ) + (− I 2 ) = 0 Segunda Ley de Kirchhoff ∑∈ = ∑ IR VT = V1 + V2 + V 3 CAPACITANCIA C= Q V EN DONDE: C = capacitancia del capacitor en farads (F) Q = carga almacenada por el capacitor en coulombs (C) V= diferencia de potencial entre las placas del capacitor en Volts (V) Cuando se calcula la capacitancia entre las placas paralelas: C =∈ A d EN DONDE: C = capacitancia del capacitor en farads (F) ∈ = permitividad en F/m A = área de las placas en m2 D = distancia entre las placas en metros (m) La constante ∈ llamada permeabilidad eléctrica o permitividad del medio aislante, se obtiene de: ∈=∈0∈r en donde : ∈= permeabilidad ∈0 = permitividad en el vacio = 8.85 × 10 −12 C 2 / m 2 ∈r = permitividad relativa o coeficiente dieléctrico Bibliografía 1. Pérez Montiel, H., (2000), Física general, Publicaciones Cultural, 2ª. Edición, México.