Potencia eléctrica y el efecto Joule ..!
Se conoce como efecto Joule al fenómeno por el cual si en un conductor circula corriente eléctrica, parte de la energía cinética de los electrones se
transforma en calor debido a los choques que sufren con los átomos del material conductor por el que circulan, elevando la temperatura del
mismo. El nombre es en honor a su descubridor, el físico británicoJames Prescott Joule.
El movimiento de los electrones en un cable es desordenado, esto provoca continuos choques entre ellos y como consecuencia un aumento de la
temperatura en el propio cable.
LEY DE JOULE :
Este efecto fue definido de la siguiente manera: "El calor generado por una corriente eléctrica, depende directamente del cuadrado de
la intensidad de la corriente, del tiempo que ésta circula por el conductor y de la resistencia que opone el mismo al paso de la corriente".
Matemáticamente se expresa como
Microscópicamente el efecto Joule se calcula a través de la integral de volumen del campo eléctrico
por la densidad de corriente
:
La resistencia es el componente que transforma la energía eléctrica en calor, (por ejemplo un hornillo eléctrico, una estufa
eléctrica, una plancha etc.).
Mediante la ley de Joule podemos determinar la cantidad de calor que es capaz de entregar una resistencia, esta cantidad de calor
dependerá de la intensidad de corriente que por ella circule, del valor de la resistencia eléctrica y de la cantidad de tiempo que esté
conectada, luego podemos enunciar la ley de Joule diciendo que la cantidad de calor desprendido por una resistencia es
directamente proporcional al cuadrado de la intensidad de corriente y directamente proporcional al valor la resistencia y al tiempo.
Pero el calor no es el único efecto de la corriente eléctrica,
también lo es la luz (lámpara incandescente).El paso de la
corriente eléctrica por conductores producen en ellos una
elevación de temperaturas: este fenómeno se denomina efecto
joule.
Olla eléctrica ( Circuito de prueba de Joule)
Resistencia eléctrica y Ley de Ohm *
La resistencia eléctrica de un objeto es una medida de su oposición al paso
de corriente.
Descubierta por Georg Ohm en 1827, la resistencia eléctrica tiene un parecido conceptual a la fricción en la física mecánica. La unidad de la
resistencia en el Sistema Internacional de Unidades es el ohmio (Ω). Para su medición en la práctica existen diversos métodos, entre los que se
encuentra el uso de un ohmnímetro. Además, su cantidad recíproca es la conductancia, medida en Siemens.
La resistencia de cualquier objeto depende únicamente de su geometría y de su resistividad, por geometría se entiende a la longitud y el área del
objeto mientras que la resistividad es un parámetro que depende del material del objeto y de la temperatura a la cual se encuentra sometido. Esto
significa que, dada una temperatura y un material, la resistencia es un valor que se mantendrá constante. Además, de acuerdo con la ley de Ohm la
resistencia de un material puede definirse como la razón entre la caída de tensión y la corriente en dicha resistencia, así
La ley de Ohm establece que la intensidad eléctrica que circula entre dos puntos de un circuito eléctrico es directamente proporcional a latensión
eléctrica entre dichos puntos, existiendo una constante de proporcionalidad entre estas dos magnitudes. Dicha constante de proporcionalidad es
la conductancia eléctrica, que es inversa a la resistencia eléctrica.
La ecuación matemática que describe esta relación es:
donde, I es la corriente que pasa a través del objeto en amperios, V es la diferencia de potencial de las terminales del objeto en voltios, Ges la
conductancia en siemens y R es la resistencia en ohmios (Ω). Específicamente, la ley de Ohm dice que la R en esta relación es constante,
independientemente de la corriente.
Esta ley tiene el nombre del físico alemán Georg Ohm, que en un tratado publicado en 1827, halló valores de
tensión y corriente que pasaba a través de unos circuitos eléctricos simples que contenían una gran cantidad de
cables. Él presentó una ecuación un poco más compleja que la mencionada anteriormente para explicar sus
resultados experimentales. La ecuación de arriba es la forma moderna de la ley de Ohm.
Circuitos eléctricos resistivos en serie, paralelo y mixto •
Los circuitos eléctricos son representaciones gráficas de elementos conectados entre si para formar una
trayectoria por la cual circula una corriente eléctrica en la que la fuente de energía y el dispositivo consumidos de energía están conectados por
medio de cables conductores a través de los cuales circula la carga.
En los circuitos se utilizan muchos tipos de fuentes de energía eléctrica (Fuente de poder) de las cuales la mas común es la batería o pila.
En una batería ocurre una reacción química que proporciona la energía necesaria para separar las cargas eléctricas en las terminales positiva y
negativa.
La batería esta formada por dos o mas pilas conectadas eléctricamente entre si. En un circuito en
serie, el voltaje en cada resistencia solo es parte del voltaje total y depende del valor de la resistencia.
Circuito en paralelo: El circuito paralelo será igual a la sumatoria de todas las corrientes
individuales de los elementos que lo componen.
La corriente se divide entre las ramas paralelas del circuito.
La intensidad total de la corriente en un circuito mixto depende
de la resistencia cuando se le conecta a una fuente de voltaje
0
