LEYES ELÉCTRICAS
LA LEY DE OHM
La Ley de Ohm establece que la
intensidad que circula por un conductor, circuito o resistencia, es
inversamente proporcional a la resistencia (R) y directamente proporcional a la
tensión (E).
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, 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.
LA LEY DE COULOMB
La ley de Coulomb dice que la intensidad de la
fuerza electroestática entre dos cargas eléctricas es directamente proporcional
al producto de las cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la
distancia que a ellas las separa.
Charles Austin Coulomb en 1785 desarrollo un
aparato que el llamo la barra de torsión , construidas con fibras que permitian
un facil desplazamiento, en esta colocó esferas con diferentes cargas
electricas.
Dichas mediciones permitieron determinar la ecuación de la
ley de Coulomb:
F = es el vector
Fuerza que sufren las cargas eléctricas. Puede ser de atracción o de repulsión,
dependiendo del signo que aparezca (función de que las cargas sean positivas o
negativas).
q = son las cargas sometidas al experimento.
Epsilon = permitividad.
ud = vector
director que une las cargas q1 y q2.
d = distancia entre
las cargas.
LEYES DE KIRCHHOFF
a) Ley de nodos o ley corrientes
En todo nodo, donde la densidad de la carga no
varíe en un instante de tiempo, la suma de corrientes entrantes es igual a la
suma de corrientes salientes. Ficho de otra forma la suma de corrientes que
entran a un nodo es igual a la suma de las corrientes que salen del nodo.
Suma de corrientes entrantes = Suma de las
corrientes salientes
I1 = I2 + I3
Un enunciado alternativo es, en todo nodo la suma
algebraica de corrientes debe ser 0.
LEY DE MALLAS O LEY DE VOLTAJES
En toda malla la suma de todas las caídas de
tensión es igual a la suma de todas las subidas de tensión. Ficho de otra forma
el voltaje aplicado a un circuito cerrado es igual a la suma de las caídas de
voltaje en ese circuito.
Voltaje aplicado = Suma de caídas de voltaje
V = V1 + V2 + V3
Un enunciado alternativo es, en toda malla la suma
algebraica de las diferencias de potencial eléctrico debe ser 0.
LEY DE WATT
La potencia eléctrica suministrada por un receptor
es directamente proporcional a la tensión de la alimentación (V) del circuito y
a la intensidad de corriente (I) que circule por él.
P V * I
Donde:
P= Potencia en
watt (W)
V= Tensión en
volt (V)
I= Intensidad de
corriente en ampere (A)
Watt es la unidad de potencia del Sistema
Internacional de Unidades, su símbolo es W. Es el equivalente a 1 julio por
segundo (1 J/s).
Expresado en unidades utilizadas en electricidad,
el Watt es la potencia producida por una diferencia de potencial de 1 voltio y
una corriente eléctrica de 1 amperio (1 VA).
La potencia eléctrica de los aparatos eléctricos se
expresa en Watt, si son de poca potencia, pero si son de mediana o gran
potencia se expresa en kilovatios (kW).
LEY DE JOULE
Cuando la corriente eléctrica circula por un
conductor, encuentra una dificultad que depende de cada material y que es lo
que llamamos resistencia eléctrica, esto produce unas pérdidas de tensión y
potencia, que a su vez den lugar a un calentamiento del conductor, a este
fenómeno se lo conoce como efecto Joule. En definitiva, el efecto Joule provoca
una pérdida de energía eléctrica, la cual se transforma en calor, estas
pérdidas se valoran mediante la siguiente expresión:
Pp = R* I2
Donde:
Pp = Potencia
perdida en W
R= Resistencia
del conductor en Ω
I= Intensidad de
corriente en A
CIRCUITO
ELÉCTRICO
Se denomina circuito eléctrico al conjunto de elementos eléctricos conectados entre sí que permiten generar, transportar y utilizar la energía eléctrica con la finalidad de transformarla en otro tipo de energía como, por ejemplo, energía calorífica (estufa), energía lumínica (bombilla) o energía mecánica (motor). Los elementos utilizados para conseguirlo son los siguientes:
· Generador: Parte del circuito
donde se produce la
electricidad, manteniendo una diferencia
de tensión entre
sus extremos.
· Interruptor: Elemento que
permite abrir
o cerrar el paso de la
corriente eléctrica. Si el interruptor está abierto
no circulan los electrones, y si está cerrado permite su paso.
Resistencias de los conductores
eléctricos
La resistencia es la oposición que encuentra la corriente eléctrica para pasar por los materiales y esta depende de tres factores:
· El tipo de
material: Cada
material presenta una resistencia diferente y unas características propias,
habiendo materiales más conductores que
otros. A esta resistencia se le llamaresistividad [ρ] y tiene un
valor constante. Se mide [Ω·m].
· La longitud: Cuanto mayor es la longitud del conductor, más resistencia ofrece. Se
mide en metros [m].
· La sección: Cuanto más grande es la sección, menos resistencia ofrece el conductor.
Por lo tanto, presenta más resistencia un hilo conductor delgado que uno de
grueso. Se mide en [m2].
· La resistencia de un conductor se cuantifica en ohmios (Ω), y
se puede calcular mediante fórmula:
R = ρ • l / s
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