FUNDAMENTOS DE ELECTRICIDAD

POR: MIGUEL A. L. TOLEDANO

LA CORRIENTE ELÉCTRICA

• Es el paso de cargas negativas o positivas por un conducto.

LEY DE LA CONSERVACIÓN DE LA CARGA ELÉCTRICA

• La carga eléctrica neta de un sistemafísico (es decir, la suma de sus cargasnegativas menos las positivas),permanece constante antes ydespués de cualquier proceso quetenga lugar en dicho sistema.

CLASIFICACIÓN DE LOS MATERIALES

• Estos pueden ser de dos tipos según su resistenciaal paso de las cargas eléctricas.

• Conductores.

• Aislantes.

CONDUCTORES

• Son materiales que facilitan el paso de la electricidad.

• Debido a que tienen una gran cantidad de electrones libres.

• Los materiales que principalmente son conductores son: la plata,el cobre y el oro.

• Forman con mayor facilidad campos magnéticos a su alrededor.

CONDUCTORES

AISLANTES

• Sustancias que son malos conductores de electricidad.

• Ofrecen gran oposición al paso de la corriente eléctrica.

• Los más comunes son: vidrio, hule, cera, entre otrospolímeros.

AISLANTES

LEY DE COULOMB

• Las fuerzas que se ejercen entre doscargas eléctricas son directamenteproporcionales a sus cantidades deelectricidad e inversamenteproporcionales al cuadrado de ladistancia que las separa.

LEY DE COULOMB

Datos Fórmula

𝐾 = 9𝑥109𝑁𝑚2

𝐶2

𝑞 = 𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎 (𝐶)𝐹 =

𝑘 𝑞 𝑞1

𝑟2

𝑟 = 𝑑𝑖𝑠𝑡𝑎𝑛𝑐𝑖𝑎 (𝑚)

𝐹 = 𝑓𝑢𝑒𝑟𝑧𝑎 𝑁

EJEMPLO

• Se tienen dos esferas cargadas eléctricamente(4𝑥102𝐶 𝑦 2𝑥102𝐶) y están separadas 1m en el aire.Calcular la fuerza eléctrica de atracción entre ellas.

APLICANDO LA FÓRMULA TENEMOS

𝐾 = 9𝑥109𝑁𝑚2

𝐶2𝐹 =

𝑘 𝑞 𝑞1

𝑟2

𝑞 = 4𝑥102𝐶

𝑞1 = 2𝑥102𝐶 𝐹

=(9𝑥109) 4𝑥102 2𝑥102

12

𝑟 = 1𝑚

𝐹 = 𝑥𝑁 𝐹 = 7.2 𝑥1014𝑁

CAMPO ELÉCTRICO

• Se denomina al espacio que forma un cuerpocargado eléctricamente.

ELECTRODINÁMICA

• Es la parte de la física que se encarga del estudio dela electricidad en movimiento dentro de otroscuerpos.

CORRIENTE ELÉCTRICA

• Es el producto de la diferencia depotencial entre dos puntos de unconductor causado por ungenerador del movimiento deelectrones a través de un conductor.

• Puede ser corriente directa (cd) ocorriente alterna (ca).

• Se denomina a la corriente eléctrica en la cual loselectrones circulan en un solo sentido.

• De (-) a (+).

• Tienen intensidad constante; los ejemplos más comunesson: pilas y acumuladores.

CORRIENTE DIRECTA (CD)

CORRIENTE ALTERNA (CA)

CORRIENTE ALTERNA (CA)

• Se denomina a la corriente eléctrica en la cual los electronescambian su sentido un número determinado de veces.

• La intensidad no es constante.

• Los ejemplos más comunes son los generadores.

LOS EFECTOS PRINCIPALES DE LA CORRIENTE ELÉCTRICA SON:

• La temperatura del conductor asciende ytransmite calor a sus alrededores.

• Todo conductor se rodea de un campomagnético y ejerce fuerzas sobre otrascorrientes eléctricas o sobre los imanes.

• La corriente, al atravesar ciertassustancias, las descomponequímicamente (electrólisis).

INTENSIDAD DE CORRIENTE ELÉCTRICA

• Se denomina a la carga eléctrica que pasa por cadasección del conductor en un segundo.

• Su unidad es el Ampere (A).

datos fórmula

I = A

q = C 𝐼 =𝑞

𝑡t = s I = intensidad de c

INTENSIDAD DE CORRIENTE ELÉCTRICA

EJEMPLO

• Calcular la intensidad de la corriente eléctrica

que genera una carga de 2.6 x10 8𝐶 en untiempo de 25 s.

APLICANDO LA FÓRMULA TENEMOS

datos fórmula

I = x A 𝐼 =𝑞

𝑡q = 2.6 x10 8𝐶

𝐼 =2.6 x10 8𝐶

25st = 25s I = 1.04𝑥107𝐴

VOLTAJE

• Es la diferencia de potencial que resulta delproducto de la resistencia del circuito por laintensidad de la corriente.

• Su unidad es el volt (V).

datos Fórmula

V = V

I = A V= RI

R = Ω

VOLTAJE

EJEMPLO

• Calcular el voltaje que genera un circuitoeléctrico que tiene una resistencia de 8Ω y unaintensidad de corriente de 12 A.

APLICANDO LA FÓRMULA TENEMOS:

V = x V V = RI

I = 12 A V = (8 Ω) (12 A)

R = 8 Ω V = 96 Volts

RESISTENCIA

•Es la oposición al paso de unacorriente eléctrica dentro de unsistema.

•Su unidad es el Ohm (Ω)

RESISTENCIA

Datos Fórmula

R = Ω

I = A𝑅 =

𝑉

𝐼V = V

EJEMPLO

• Calcular la resistencia de un circuito quetiene un voltaje de 48V y una intensidadde corriente de 12 A.

APLICANDO LA FÓRMULA TENEMOS

R = x Ω𝑅 =

𝑉

𝐼I = 12 A

𝑅 =48 𝑉

12 𝐴V = 48 A R = 4 Ω

LEY DE OHM

• “La intensidad de lacorriente que pasa por unconductor es directamenteproporcional a la diferenciade potencial aplicado a susextremos e inversamenteproporcional a laresistencia del conductor”.

datos Fórmula

I = A

R = Ω I =𝑉

𝑅

V = V

LEY DE OHM

EJEMPLO

• Calcular la intensidad de la corriente deun circuito eléctrico que tiene un voltajede 50 V y una resistencia de 25 Ω

APLICANDO LA FÓRMULA TENEMOS

R = 25Ω𝐼 =

𝑉

𝑅I = x A

𝐼 =50 𝑉

25 ΩV = 50 V I = 2 A

CAPACITOR

• Está constituido por dosconductores o armaduras,entre las cuales se intercala unmaterial aislante o dieléctrico.

• Su característica principal esacumular la carga.

CONCLUSIONES

• Si el tiempo que recibe la carga en la corriente eléctrica aumenta y semantiene constante la carga, la intensidad disminuye en la misma proporción.

• El voltaje es directamente proporcional a la intensidad de la corriente si semantiene constante la resistencia o viceversa.

• La resistencia es inversamente proporcional a la intensidad de la corriente sise mantiene constante el voltaje de la corriente eléctrica.

• Si el voltaje de la corriente eléctrica es igual a cero, la intensidad de lacorriente es cero.