Conceptos básicos Resistencia El flujo de carga a través de cualquier material encuentra una fuerza opuesta que es similar cm muchos aspectos a la fricción mecánica. A esta oposición. debida a las colisiones entre electrones y entre electrones y otros átomos en el material, que convierte la energía eléctrica en otra forma de energía como el calor. se le llama resistencia del material. La unidad de medición para la resistencia es el ohm. La resistencia de cualquier mineral con un área transversal uniforme se determina mediante los siguientes cuatro factores: Material, Longitud, Area transversal, Temperatura. Como podría esperarse, entre mayor es la trayectoria que la carga debe recorrer, mayor es el nivel de resistencia, mientras que a mayor área (y, por tanto, espacio disponible), menor será la resistencia. La resistencia es entonces directamente proporcional la longitud e inversamente proporcional al área. Corriente La idea de “transferencia de caiga” o “carga en movimiento” es de vital importancia cuando se estudian los circuitos eléctricos, debido a que, al mover una carga de un lugar a otro, también se necesita transferir energía de un punto a otro, La familiar línea de transmisión eléctrica que surca los campos es un ejemplo práctico de un dispositivo que transfiere energía. Igual importancia tiene la posibilidad de variar la tasa a la cual se transfiere la carga para comunicar o transferir información. La corriente presente en una trayectoria discreta, como un alambre metálico, tiene un valor numérico y una dirección asociada a ella; es una medida de la velocidad a la cual la carga pasa par un punto de referencia determinado en una dirección especifica Luego de determinar una dirección de referencia, se puede establecer en ese caso que q(7) sea la carga total que ha pasado por el punto de referencia desde un tiempo arbitrario t = 0, moviéndose en la dirección definida. Una contribución a esta carga total será negativa si la carga negativa se mueve en la dirección de referencia, O si la carga positiva se mueve en la dirección opuesta. Se define la corriente en un punto específica, que fluye en una dirección especificada, como la velocidad instantánea a la cual la carga positiva pasa por ese punto en la dirección especificada. Desafortunadamente, ésta es la definición histórica, cuyo uso se popularizó antes de que se apreciara que la corriente en los alambres se debe en realidad al movimiento de carga negativa, y no a la positiva. La unidad e corriente es el ampere (A), cuyo nombre es en honor a A.M. Ampere un físico francés. S suele abreviar como “amp” aunque no es oficial y resulta algo informal. Un apere es igual a in Colom por segundo Tención (voltaje) Puede existir una tensión entre un par de terminales eléctricas sin importar si fluye o no una corriente. Por ejemplo, una batería de automóvil tiene una tensión de 12 V entre sus terminales incluso si no se conecta nada a ellas. De acuerdo con el principio de conservación de energía, la energía que se gasta al forzar a la carga desplazarse a través del elemento debe aparecer en algún otro lado. Cuando más adelante se analicen los elementos de circuito específicos, se notará si esa energía se almacena en alguna forma de tal modo que esté disponible con facilidad como energía eléctrica, o si se transforma de modo reversible en calor, energía acústica o alguna otra forma no eléctrica. Ahora es necesario establecer una convención mediante la cual sea posible distinguir entre la energía suministrada a un elemento y la energía que suministra el propio elemento. Ello se realiza mediante la elección de signo para la tensión de la terminal A con respecto a la terminal B. Si una corriente positiva está entrando a la terminal A del elemento y una fuente externa debe gastar energía para establecer tal corriente, entonces Ja terminal A es positiva con respecto a la terminal B. De manera análoga, se dice que la terminal B es negativa con respecto a la terminal A. El sentido de la tensión se indica mediante un par de signos algebraicos más y menos, la colocación del signo + en la terminal A indica que ésta es y volts positiva con respecto a la terminal B. Si después se determina que y tiene un valor numérico de -- V, entonces expresa que A es —5 V positivo con respecto a B o que es 5V positivo con respecto a A Al igual que se advirtió en la definición de corriente, resulta esencial darse cuenta que el par más-menos de signos algebraicos no indica la polaridad “real” de la tensión, sino que simplemente forma parte de una convención que permite hablar de manera exacta sobre la “tensión entre el par de terminales” Ley de ohm Toda conversión de energía de una forma a otra puede ser relacionada a esta ecuación. Para circuitos eléctricos, el efecto que se trata de establecer es el flujo de carga, o corriente. La diferencia de potencial, o voltaje, entre dos puntos es la causa ("presión”) y la oposición es la resiliencia encontrada. En resumen, la ausencia de una “presión” aplicada. así como de voltaje en un circuito eléctrico, resultará en una reacción nula en el sistema y ninguna. corriente en el circuito eléctrico, La corriente es una reacción al voltaje aplicado y no el factor que pone al sistema en movimiento. Para continuar con la analogía de la manguera, entre más presión exista en el grifo mayor será la velocidad del agua que fluirá por la manguera, justo como aplicar alto voltaje al mismo circuito resultará en una corriente elevada La ecuación es conocida como ley de Ohm en honor de Georg Simon Ohm. Esta ley revela claramente que, para una resistencia fija, a mayor voltaje (y presión) en un resistor, mayor es la corriente, y a mayor resistencia para el mismo voltaje, menor es la corriente. En otras palabras, la corriente es proporcional al voltaje aplicado e inversamente proporcional a la resistencia. Fuentes independientes y dependientes, capacitancia La fuente que suministra la energía activa a la red se conoce como la fuente eléctrica. La fuente eléctrica es de dos tipos: fuente independiente y fuente dependiente. los Independiente y Dependiente fuente significa, ya sea que las fuentes de voltaje o de corriente dependan de alguna otra fuente o actúen de manera independiente. Voltaje independiente y fuente de corriente Las fuentes independientes son lo que no depende de cualquier otra cantidad en el circuito. Son dos dispositivos terminales y tienen un valor constante, es decir, el voltaje en los dos terminales permanece constante independientemente de todas las condiciones del circuito. La fuerza de voltaje o corriente no se cambia por cualquier variación en la red conectada, se dice que la fuente es voltaje independiente o fuente de corriente independiente. En esto, el valor de voltaje o corriente es fijo y no es ajustable Voltaje dependiente y fuente de corriente Las fuentes cuya tensión o corriente de salida no está fijo, pero depende de la tensión o la corriente en otra parte del circuito que se llama fuente dependiente o controlada. Son cuatro dispositivos terminales. Cuando la intensidad del voltaje o la corriente cambia en la fuente por cualquier cambio en la red conectada, se denominan fuentes dependientes. Las fuentes dependientes están representadas por una forma de diamante.
