taller circuitos eléctricos 1 (UIS)

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En un ejercicio que encontré hay una grafica de carga-tiempo y es la siguiente: q(mC) 10 A B 2 5 t(s) Y me preguntaban por la corriente en un tiempo t1 = 1s y t2 = 3s. Pues la corriente en estos tiempos es muy sencilla de hallar dado que la corriente es la derivada de la carga con respecto al tiempo (dq/dt) que es la misma pendiente de las correspondientes rectas: para t1 seria la pendiente de la recta A (qf – qi) / (tf – ti) = 10mC/2s = 5mA Para t2 será la pendiente de la recta B (qf – qi) / (tf – ti) = -10mC/3s = -3.33mA Entonces para mí lo que representa la primera respuesta es que en este tiempo esta entrando una carga positiva (o esta saliendo una carga negativa) al elemento de circuito (suponiendo que esta sea la grafica de algún elemento de un circuito) a una velocidad de 5mA En la segunda parte es todo lo contrario, a este elemento de circuito (suponiendo que esta sea la grafica de algún elemento de un circuito) le esta entrando una carga negativa (o le esta saliendo carga positiva) al elemento del circuito a una velocidad de 3.33mA. Me gustaría saber si mi análisis es correcto, y también si esto tiene alguna otra interpretación (en tal caso cual es?); además de algún modelo físico real que le pueda ocurrir esto. ¡gracias! COMENTARIO DEL PROFESOR: En general muy bien analizado este problema. Solo es necesario hacer una precisión. En un elemento de circuito de los que analizamos en esta asignatura lo que hace la carga eléctrica (electrones) es atravesarlo de una terminal a la otra, esto es, lo que entra por una terminal del elemento de circuito tiene que salir por la otra terminal del elemento de circuito (principio de conservación de la carga, NO EXISTEN SUMIDEROS NI FUENTES DE CARGA). Entonces una gráfica como la que se muestra lo que hace es indicar cuanta carga ha pasado por uno de los dos terminales del elemento de circuito en un tiempo determinado atravesando el elemento de circuito para salir por el otro terminal. En este ejemplo supongamos que la gráfica representa la carga que entra por el terminal 1 de un elemento de circuito cualquiera para salir por el terminal 2. En la parte A de la gráfica el elemento de circuito fue atravesado por 10 C de carga fluyendo de manera constante de la terminal 1 a la 2 en un tiempo de 2 segundos (esto equivale a –1C de electrones fluyendo de la terminal 2 hacia la 1). En la parte B de la gráfica el elemento de circuito fue atravesado por –10 C de carga (electrones) fluyendo de manera constante de la terminal 1 a la 2 en un tiempo de 3 segundos. Cualquiera de los elemento de circuito que hemos visto hasta hoy (exceptuando bobinas y condensadores) se pueden comportar de esta forma. Una corriente continua de 5 mA los puede atravesar en un sentido durante 2 segundos y luego variando las condiciones del circuito hacer que una corriente de 3.33 mA los atraviese en sentido contrario por tres segundos. Se excluyen bobinas y condensadores pero no porque a ellos no los atraviese también la carga sino porque ellos no se dejan cambiar bruscamente las condiciones (aquí súbitamente en un tiempo cero se cambia la corriente por el elemento de 5 mA a –3.33 mA). Entonces el único problema del análisis presentado es que la carga no ENTRA a un elemento de circuito, lo ATRAVIESA. Recuerden la analogía hidráulica de la carga y la corriente, en un circuito hidráulico el agua que entra por un extremo a un dispositivo (bomba, tubería, turbina, etc) debe salir por el otro.

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  • En un ejercicio que encontr hay una grafica de carga-tiempo y es la siguiente: q(mC) 10 A B 2 5 t(s) Y me preguntaban por la corriente en un tiempo t1 = 1s y t2 = 3s. Pues la corriente en estos tiempos es muy sencilla de hallar dado que la corriente es la derivada de la carga con respecto al tiempo (dq/dt) que es la misma pendiente de las correspondientes rectas: para t1 seria la pendiente de la recta A (qf qi) / (tf ti) = 10mC/2s = 5mA Para t2 ser la pendiente de la recta B (qf qi) / (tf ti) = -10mC/3s = -3.33mA Entonces para m lo que representa la primera respuesta es que en este tiempo esta entrando una carga positiva (o esta saliendo una carga negativa) al elemento de circuito (suponiendo que esta sea la grafica de algn elemento de un circuito) a una velocidad de 5mA En la segunda parte es todo lo contrario, a este elemento de circuito (suponiendo que esta sea la grafica de algn elemento de un circuito) le esta entrando una carga negativa (o le esta saliendo carga positiva) al elemento del circuito a una velocidad de 3.33mA. Me gustara saber si mi anlisis es correcto, y tambin si esto tiene alguna otra interpretacin (en tal caso cual es?); adems de algn modelo fsico real que le pueda ocurrir esto. gracias! COMENTARIO DEL PROFESOR: En general muy bien analizado este problema. Solo es necesario hacer una precisin. En un elemento de circuito de los que analizamos en esta asignatura lo que hace la carga elctrica (electrones) es atravesarlo de una terminal a la otra, esto es, lo que entra por una terminal del elemento de circuito tiene que salir por la otra terminal del elemento de circuito (principio de conservacin de la carga, NO EXISTEN SUMIDEROS NI FUENTES DE CARGA). Entonces una grfica como la que se muestra lo que hace es indicar cuanta carga ha pasado por uno de los dos terminales del elemento de circuito en un tiempo determinado atravesando el elemento de circuito para salir por el otro terminal. En este ejemplo supongamos que la grfica representa la carga que entra por el terminal 1 de un elemento de circuito cualquiera para salir por el terminal 2. En la parte A de la grfica el elemento de circuito fue atravesado por 10 C de carga fluyendo de manera constante de la terminal 1 a la 2 en un tiempo de 2 segundos (esto equivale a 1C de electrones fluyendo de la terminal 2 hacia la 1). En la parte B de la grfica el elemento de circuito fue atravesado por 10 C de carga (electrones) fluyendo de manera constante de la terminal 1 a la 2 en un tiempo de 3 segundos. Cualquiera de los elemento de circuito que hemos visto hasta hoy (exceptuando bobinas y condensadores) se pueden comportar de esta forma. Una corriente continua de 5 mA los puede atravesar en un sentido durante 2 segundos y luego variando las condiciones del circuito hacer que una corriente de 3.33 mA los atraviese en sentido contrario por tres segundos. Se excluyen bobinas y condensadores pero no porque a ellos no los atraviese tambin la carga sino porque ellos no se dejan cambiar bruscamente las condiciones (aqu sbitamente en un tiempo cero se cambia la corriente por el elemento de 5 mA a 3.33 mA). Entonces el nico problema del anlisis presentado es que la carga no ENTRA a un elemento de circuito, lo ATRAVIESA. Recuerden la analoga hidrulica de la carga y la corriente, en un circuito hidrulico el agua que entra por un extremo a un dispositivo (bomba, tubera, turbina, etc) debe salir por el otro.