3.korronte elektrikoa
Transcript of 3.korronte elektrikoa
3. Korronte elektrikoa
1.Sarrera
Korronte elektrikoa: kargen higidura.
Partikula kargatuek abiadura limite bat daukate (eroaleraren barneko frikzio-indarrengatik) korrontea egoera egonkor batera iristen dela esaten dugu.
Korronte elektriko motak:1. Metaletan: bakarrik mugitzen dira karga negatiboak (e-) eremuaren kontrako noranzkoan.
2. Disoluzio elektrolitikoak edo deskargaz ionizatutako gasetan: karga positibo zein negatiboak higitu.
3. Objektu kargatu baten higidura: karga akumulazioa (materiala ez neutroa).
karga akumulaziorik ez
(materiala neutro)
Demagun S sekzioa duen zilindro bat bat uniformea duena:
Korronte elektrikoa neurtzen duen magnitudea: Intentsitatea
2.Korronte elektrikoaren intentsitatea eta dentsitatea
Magnitude eskalarra (POSITIBO edo NEGATIBOA)
dQI
dt Karga kopurua denbora unitateko
Unitatea: A (Amperioa)
0I 0I
- - - -Intentsitatearen zeinua karga positiboen higiduraren araberakoa.
Beste magnitude garrantzitsu bat: Korronte dentsitatea
J
Magnitude bektoriala
Unitatea: A/m2
Norabidea eta noranzkoa: karga positiboen noranzkoaModulua: karga kantitatea denbora eta azalera unitateko (azalera norabidearen perpendikularra izanik)
Jv
vdt
I
S
J
Orduan: I = JS
Orokorrean…
S
I J dS
2. Korronte elektrikoaren intentsitatea eta dentsitatea
Hau, karga-eramaileen dentsitatea eta abiadurarekin erlazionatu daiteke:
Jv
vdt
I
SN karga-eramaile dauzkagu
dNn
dV karga-eramaileen
dentsitatea
dV = S·vdt dN = n·dV = n·S·vdt
Gainera, eramaile bakoitzak q karga badauka: dQ = q dN
Beraz intentsitatea:
eta korronte-dentsitatea:
ADIBIDEA: Karga eramaleen arrastre-abiadura
3.Kargaren kontserbazioa: Jarraitutasunaren ekuazioaOinarrizko postulatua: KARGAREN KONTSERBAZIOA.
Edozein sistema isolatutan (beste batekin kargarik trukatzen ez duena) karga
totalak konstante dirau.
Demagun S gainazal itxi bat, barruan Q karga netoa duena:
QJ dS
t
denbora unitatean gainazal bat
zeharkatzen duen karga
Jarraitutasun ekuazioa
Ikasgai honetan: korronte egonkorrak soilik aztertuko ditugu karga galerarik ez irabazkinik gabe I = kte
4.Ohm-en legeaEroale baten gainean E karga eramaileak azeleratu (baina marruskadura indarra ere) abiadura limite bateraino soilik azeleratu.
Ohm-tar deituriko materialetan:
J E
E J
non eroankortasuna.
non ρ erresistibitatea.
eta ρ materialaren menpekoak dira soilik
Badira material batzuk (Hg, Al, St) tenperatura jakin batetik behera (Tkritikoa ) ρ = 0 korronteak, eremu elektrikorik gabe, irauten du: SUPERKONDUKTIBITATEA.
E J
ekuaziotik ΔV eta I-ren arteko erlazioa ondoriozta daiteke: V RI
Erresistentzia elektrikoa: zirkuituak kargen higidurari
eragiten dien oposizioa adierazi.Unitatea: Ω (Ohm)
V
malda = R
V RI
4.Ohm-en legea
Eroale baten erresistentzia (R) geometria eta erresistibitatearen menpekoa da.
Demagun eroale zilindriko bat (S, L eta ρ):
S
A
L
B
E
J
A BV V V Eremu elektrikoa E bada:
eta korronte-dentsitatea:
V EL
I JS
V RI V EL LR
I JS S
Zirkuituetan sinboloa erabili erresistentziarentzat.
Seriean:............
R1 R2 R3 RN
A B1 2 3 n
Paraleloan:..............
5.Joulen legeaKarga eramaileen eta ingurunearen artean interakzioa frikzio-indarra eramaileen energia zati bat transferitzen da materialaren barne energia handitu Tenperatura
igo.Joule Efektua
(beroketa efektua korronte batengatik)
Laburbilduz: ENERGIA DISIPAZIOA BEROKETA JOULE EFEKTUA
Karga eramaileak denbora unitateko disipatzen du. odwF v q E v
dt
eramaileak emandako energia
eramailearen karga eta abiadura
Beraz, denbora unitateko eta bolumen unitateko:
odwdwn
dt dt = nqEv = JE Disipatutako potentzia bolumen unitateko
eramaile kopurua bolumen unitateko
Disipatutako potentzia totala: Pdis = J E V = J E S L = I V
V = RI denez2( )V
R
Pdis = I 2 R =
JOULEREN LEGEA
6. Indar ElektroeragileaEroale batean korrontea mantentzeko Dispositibo batek energia eman behar.
ITURRI edo GENERADORE ELEKTRIKO
E
E
E
'E
E
A B Eremu elektrikoa eusten du kable eroalean zehar
ΔV=kte mantendu.
E kontserbakorra da
E’ ez da kontserbakorra: 'A
B
E dl
Idar elektroeragilea, iee: iturri elektrikoak zeharkatzen duten karga eramaileei ematen dien karga unitateko energia.
Generadore ideala:
Generadore erreala:
+ - Efektu disipatiborik ez = ΔV B AV V IR
Efektu disipatiboak ε ≠ ΔV Barne erresitentzia bat dagoelako br
B A bV V r I
6. Indar elektroeragilea
2 erab B A bP I V V I r I
erabP I
Generadoreak emandako potentzia
Generadore ideala:
Generadore erreala:
7. Ohm-en Lege Orokortua
i i ii i
V R I
R1
R2
1
2
3
I
B
A
Adibidea:
Intentsitatearen (I) eta iee-aren (ε) zeinua zehazteko, bidearen noranzkoa definitu behar dugu:
I eta ε > 0 baldin bidearen noranzko berdina.
I eta ε < 0 baldin bidearen aurkako noranzkoa.
8. Kirchoff-en Legeak1. Korapiloen legea:
2. Sareen legea:
I1
I2
I3
Korapilo batera iristen diren intentsitateen batukaria zero da:
I1 + I2 - I3 = 0 I3= I1+ I2
R1
I
Erresistentzia bider intentsitateen batukaria eta indar elektroeragileen batukaria berdinak dira zirkuituko edozein ibilbide itxitan:
i i iR I
Ohm-en legearen ondorio zuzena da: Ibilbide itxi batetan V = 0V = IR – ε IR = ε
3V 1V2V
3 1
2Adibidea: