F = fuerza electrostática. f = fuerza de viscosidad efectiva. v = velocidad límite (cuando F = f )

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Sofia Romero Río
hace 7 años
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1 Tem Corriientte ellécttriic y ffuerz ellecttromottriiz Nturlez de l corriente eléctric A V A conductor metálico B V B Corriente eléctric: flujo to de crg trvés de un superficie. Al coctr medinte un cle conductor dos conductores con diferente potencil eléctrico se produce un pso de crg de uno hci otro, i.e., un corriente eléctric trnsitori. V A V B Pr mnter un corriente permnte, deemos mnter un cmpo eléctrico permnte en el interior del conductor, medinte l plicción de un d.d.p. permnte. l movimiento rel de los electros lires de un conductor sometido un cmpo eléctrico es l superposición de un movimiento rápido totlmente desordendo (gs electrónico) y de otro más lento de igul dirección opuest l de. v F=q f=-kv F = fuerz electrostátic velocidd medi de rrstre V A f=-kv v v F=q V B f = fuerz de viscosidd efectiv v = velocidd límite (cundo F = f ) Conducción Metles: electros de vlenci. lectrólitos: ios positivos y gtivos. Descrg en gses: electros (predominn) e ios positivos. Cscds. Corriente de Conducción: movimiento de portdores de crg en un medio mteril Convección: trnsporte de mteri crgd eléctricmente l sentido convencionl de l corriente es el del movimiento de los portdores de crg positiv (si los huiese). Corriente eléctric y fuerz electromotriz 6.1/10

Al coctr medinte un cle conductor dos conductores con diferente potencil eléctrico se produce un pso de crg de uno hci otro, i.e., un corriente eléctric trnsitori.

2 6..- ntensidd de corriente Crg que trvies un sección rect del conductor en l unidd de tiempo; flujo de crg t: d Q [ Q] C = unidd: [ ] A (mperio) d t = [ t] = s = L intensidd de corriente es un mgnitud esclr. A Densidd de corriente: j= unidd: [ j] = m Densidd de corriente en n portdores de crg por unidd de volumen, cd uno con un crg q y moviéndose con velocidd v lo lrgo de un conductor y se l densidd de crg de portdores: v nq( vd t) dt = nqv = rv j = rv vdt L densidd de corriente es un mgnitud vectoril. n gerl, el movimiento de ls crgs será tridimensionl d = nq vd= r v d j= nq v= rv d = jd = jd= rv d== Φ ( flujo de crg) i j es constnte: = j J v j d å å i n el cso más gerl: j= nq i ivi = riv Corriente eléctric y fuerz electromotriz 6./10

- Densidd de corriente en n portdores de crg por unidd de volumen, cd uno con un crg q y moviéndose con velocidd v lo lrgo de un conductor y se l densidd de crg de portdores: v nq( vd t)

3 6.4.- cución de continuidd l flujo sliente es positivo. ìï = d = ( )d j s j ï í ædqö ædqö d r = =- =- r d =- d ï ç è dt ø èç flujo dt ø ïî interior dt t r \ j=- t égimen estcionrio: (ec. de continuidd) d j r r¹ r( t) = 0 j= 0 j= cte. t (ec. de continuidd) No hy fuentes ni sumideros de crg (i.e., no se v cumulndo crg en ningún punto). n un nudo de un circuito, será: 1 3 å 1... = 0 i = Ley de Ohm n los medios liles (óhmicos): j= s (ley de Ohm microscópic) = conductividd del medio mteril. = 1/ = resistividd del medio mteril. A j =s l B Medios isótropos: = r j (ley de Ohm microscópic) B B B B dl VAB = dl= r d rjdl r A j l = = = A A A \ V = AB (ley de Ohm mcroscópic) L resistenci eléctric de un conductor es 1 (ohmio) si l plicrle un diferenci de potencil de 1 V entre sus extremos se produce un corriente de 1 A. Pr un conductor homogéo y de sección constnte: B dl Bdl r B l = r = r d l A = = r A A Corriente eléctric y fuerz electromotriz 6.3/10

$A j =s l B Medios isótropos: = r j (ley de Ohm microscópic) B B B B dl VAB = dl= r d rjdl r A j l = = = A A A \ V = AB (ley de Ohm mcroscópic) L resistenci eléctric de un conductor es 1 (ohmio) si l$

4 6.5.. Mgnitudes crcterístics Mgnitud Definición Uniddes: ímolo Nomre esistenci eléctric: B dl [ V ] V = r [ ] = = = Ω () A [ ] A ohmio Conductnci: G = 1/ -1 Ω º siemens esistividd: = 1/..m ohmio-metro Conductividd: = 1/. /m siemens/metro tuo de porceln o cerámic hilo o lmre e denomin resistenci o resistor (en lenguje técnico) l componte electrónico diseñdo pr introducir un resistenci eléctric determind entre dos puntos de un circuito. n otros csos, como en ls plnchs, clentdores, etc., ls resistencis se emplen pr producir clor provechndo el fecto Joule ímolos utilizdos en los esquems eléctricos: resistor resistor vrile reóstto 6.5.c. Tipos comus de resistencis eléctrics Metálics de potenci esistencis oinds Películ de crón Óxidos metálicos Cuiert cerámic Ajustles Potenciómetros eóstto Corriente eléctric y fuerz electromotriz 6.4/10

/m siemens/metro tuo de porceln o cerámic hilo o lmre e denomin resistenci o resistor (en lenguje técnico) l componte electrónico diseñdo pr introducir un resistenci eléctric determind entre dos

5 6.5.d. Código de colores pr crcterizción de resistencis Color de l nd Vlor 1ª cifr significtiv Vlor ª cifr significtiv Multiplicdor Tolernci Coeficiente tempertur Negro Mrrón ±1% 100 ppm/ºc ojo 100 ±% 50 ppm/ºc Nrnj ppm/ºc Amrillo ppm/ºc Verde ±0,5% - Azul ppm/ºc Violet ppm/ºc Gris Blnco ppm/ºc Dordo ±5% - Pltedo ±10% - Ninguno ±0% - n un resistenci temos gerlmente 4 nds de colores, unque podemos encontrr lguns que tien 5 nds (4 de colores y 1 que indic tolernci). Vmos considerr l más gerl, l de 4 nds; tommos ls 3 primers y dejmos prte l tolernci (plted o dord): L primer nd represent el dígito de ls decens. L segund nd represent el dígito de ls uniddes. l número sí formdo se multiplic por l potenci de 10 expresd por l tercer nd (multiplicdor). 5 jemplo: = 7 10 =.7 5% MΩ Corriente eléctric y fuerz electromotriz 6.5/10

ojo 100 ±% 50 ppm/ºc Nrnj 3 3 1 000-15 ppm/ºc Amrillo 4 4 10 000-5 ppm/ºc Verde 5 5 100 000 ±0,5% - Azul 6 6 1 000 000-10 ppm/ºc Violet 7 7 - - 5 ppm/ºc Gris 8 8 - - - Blnco 9 9 - - 1 ppm/ºc Dordo -

6 6.6.- Vrición de l resistividd con l tempertur L resistividd depende de l tempertur: = (T) Δ r/ r ΔT 0 Coeficiente de tempertur: = r= r [ 1 ( T- T )] Metles: K -1 ( 1/73 K -1 coef. diltción gses) 10-8.m (metles) m (curzo fundido) Termómetros de resistenci (pltino): r ìï = ºC = = ΔT ï í = 30% r0 ï 0 ïî ΔT = 100 ºC 0-1 Δ Δ Δ 0 0 Termistores: Muy sensiles los cmios de tempertur. Dos tipos: NTC y PTC (coeficiente de tempertur gtivo o positivo ). ond ptrón de resistenci de pltino con vin metálic pr temperturs hst 300 ºC. [NTC] / T dr dt r= r0 e «=- (» 3000 K) r T Los NTC funcionn por clentmiento externo y son utilizdos como sensores de tempertur, mientrs que los PTC funcionn por utoclentmiento y se emplen pr proteger los compontes electrónicos de un circuito de ls sorecorrientes que precen en el encendido del mismo. Fotoresistencis o LD (Light Dependent esistor): es un componte de circuito cuy resistenci disminuye cundo ument l cntidd de luz recie. stán compuests por un se de sulfuro de cdmio deidmente encpsuldo y con un cuiert de resin trnsprente y islnte. e utilizn como detectores de luminosidd (en el sistem de lumrdo púlico, ) Ley de joule đw = V dq= V dt W = V Q dw P= = V dt AB AB AB AB V A A dq F=dq V AB >0 V B B Conductores óhmicos: V V = P= = se disip en form de clor. Corriente eléctric y fuerz electromotriz 6.6/10

003 ºC = = ΔT ï í = 30% r0 ï 0 ïî ΔT = 100 ºC 0-1 Δ Δ Δ 0 0 Termistores: Muy sensiles los cmios de tempertur. Dos tipos: NTC y PTC (coeficiente de tempertur gtivo o positivo ).

7 6.8.- Gerdores de fuerz electromotriz. Cmpo no-electrostático. l cmpo electrostático es irrotcionl: d l = 0 Ley de Ohm: 0 dl= r d ìï j l= í \ = 0 ïî c Un cmpo electrostático no puede producir un corriente eléctric permnte. Un gerdor es un dispositivo cpz de mnter un d.d.p. entre sus ors. F =q q e F=q e f Cmpo no-electrostático ( ) en el interior del gerdor; está socido con lgún tipo de ergí (electroquímic, electromgnétic,...). Circuito completo: e F=q e = =rj e dl= e dl dl= rj dl= c Fuerz electromotriz (f.e.m.): = dl= dl cución del circuito: = c = L f.e.m. se mide en voltios (V). - c ntre ors del gerdor: dl= dl dl= rj dl = e Fuer del Gen.: = 0 V = (ley de Ohm) Dentro del Gen.: V = gen = r V = r- Convenio de signos pr el cálculo de V L dirección se consider positiv. L f.e.m. y l intensidd se considern positivos si su dirección coincide con y gtivos en el cso contrrio. L dirección de l f.e.m. es l de. L f.e.m. represent el trjo relizdo por unidd de crg circulnte. Corriente eléctric y fuerz electromotriz 6.7/10

Un gerdor es un dispositivo cpz de mnter un d.d.p. entre sus ors.

8 Gerdores de f.e.m. comus (pils, terís, F.A., ) No recrgles ecrgles Bterí de Plomo F.A. Vrile Gerdores de f.e.m en circuito ierto = 0 V = r -- ( ) =,r L d.d.p. entre ors coincide con l f.e.m en circuito cerrdo,r ì ïfuer V = ïî V r r = í r ï dentro =- ( ) -- ( ) = - L d.d.p. entre ors es menor que l f.e.m. 6.9.c. en cortocircuito ì fuer V = c= 0 c = ï í r ï ïî dentro V =- ( c) r-- ( ) = - cr= 0,r No existe e ni dentro ni fuer del gerdor. n el conductor, = 0, pero no hce flt y que σ c c j = s= 0 j c 6.9.d. Gerdor en crg e cesit un gerdor externo (crgdor) e > V = r-( - ) = r F f q e F e,r L d.d.p. entre ors es myor que l f.e.m. 6.9.e. Motor corriente continu,r f.c.e.m. (fuerz contrelectromotriz) Corriente eléctric y fuerz electromotriz 6.8/10

n el conductor, = 0, pero no hce flt y que σ c c j = s= 0 j c 6.9.d. Gerdor en crg e cesit un gerdor externo (crgdor) e > V = r-( - ) = r F f q e F e,r L d.d.p. entre ors es myor que l f.e.m. 6.9.e. Motor corriente continu,r f.

9 6.9.f. Gerdor en descrg > e V =- ( ) r-- ( ) = -r F q F e f e,r,r i existen gerdores externos, puede ocurrir que > c ; entonces V = - r= r- r= ( - ) r< 0 c c F F e > c q f e i.e., se invierte l polridd del gerdor Cálculo de l d.d.p. entre dos puntos de un red Descompomos el cmino completo en trmos simples : V = V V = r -(- ) ( r )-( ) = r ( r )-(- ) c c ,r 1 c 3 3,r n gerl: V å = -å Aplicndo el convenio de signos explicdo nteriormente. d Corriente eléctric y fuerz electromotriz 6.9/10

10 Potenci del Gerdor đw = F dl= dq dl= dq - - đw dq P= = = dt dt st potenci se disip en y r. F f dq F e e Potenci trnsmitid un crg ìï P = = r ï r ( r ) = = ï ïî ( r ) = ï ípr = r= r P,r dp r- = = = d ( r )... 0 (máximo) 3 P = r P,máx = 4r r Corriente eléctric y fuerz electromotriz 6.10/10

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