Post on 04-Jul-2020
Física II
miércoles, 06 de mayo de 2020
Capítulo 27. Corriente y resistencia
Colegio José María Lafragua
Sección Bachillerato
Ciclo escolar 2019 – 2020
Jerson Sastré Xochitemol
Capítulo 27. Corriente y resistencia
Aprendizaje esperado:
Definir corriente eléctrica y fuerza electromotriz.
Escribir y aplicar la ley de Ohm a circuitos que
contengan resistencia y fem.
Sección 27.1 Flujo de la carga eléctrica
Sección 27.2 Dirección de la corriente
eléctrica
Sección 27.3 Fuerza electromotriz
Capítulo 27.1 Movimiento de la carga eléctrica
Símbolos de circuito eléctrico
Con frecuencia, los circuitos eléctricos contienen uno o
más resistores agrupados y unidos a una fuente de
energía, como una batería.
Con frecuencia se usan los siguientes símbolos:
+ - + - - + - + -
Tierra Batería
- + Resistor
Capítulo 27.1 Movimiento de la carga eléctrica
Corriente eléctrica
La corriente eléctrica I es la tasa
del flujo de carga Q a través de
una sección transversal A en una
unidad de tiempo t.
QI
t
1C1 A
1 s
Un ampere A es la carga que fluye a la tasa de un
coulomb por segundo.
A +
-
Alambre
+Q
t
Capítulo 27.1 Movimiento de la carga eléctrica
Ejemplo: La corriente eléctrica en un alambre es de 6A.
¿Cuántos electrones fluyen a través de un punto
dado en un tiempo de 3s?
I = 6A
; q
I q Itt
q = (6 A)(3 s) = 18 C
Recuerde que: 1 e- = 1.6 x 10-19 C, luego convierta:
-
20
-19
1e18 C 18 C 1,125 x 10 electrons
1.6 x 10 C
En 3 s: 1.12 x 1020 electrones
Corriente convencional
Imagine un condensador cargado con Q = CV al que se
permite descargarse.
Flujo de electrones: La
dirección de e- que fluye de
– a +.
Corriente convencional: El
movimiento de +q de + a –
tiene el mismo efecto.
Los campos eléctricos y el potencial se definen en
términos de +q, así que se supondrá corriente
convencional (incluso si el flujo de electrones puede ser
el flujo real).
+ +
- -
+ - Flujo de
electrones
+ - + -
e-
Flujo convencional
+
Capítulo 27.2 Dirección de la corriente eléctrica
Fuerza electromotriz
Una fuente de fuerza electromotriz (fem) es un dispositivo
que usa energía química, mecánica u otra para
proporcionar la diferencia de potencial necesaria para
corriente eléctrica.
Líneas de
transmisión Batería Generador eólico
Capítulo 27.3 Fuerza electromotriz
Analogía de agua para FEM
Presión
baja
Bomba Agua
Presión
alta
Válvula Flujo
de agua
Constricción
Fuente de FEM
Resistor Potencial
alto
Potencial
bajo
Interruptor
E
R I
+ -
La fuente de fem (bomba) proporciona el voltaje (presión)
para forzar electrones (agua) a través de una resistencia
eléctrica (constricción estrecha).
Capítulo 27.3 Fuerza electromotriz
Resistencia eléctrica
Suponga que se aplica una diferencia de potencial cons-
tante de 4V a los extremos de barras geométricamente
similares de, por decir, acero, cobre y vidrio.
4 V 4 V 4 V
Acero Cobre Vidrio
Is Ic Ig
La corriente en el vidrio es mucho menor para el acero o
el hierro, lo que sugiere una propiedad de los materiales
llamada resistencia eléctrica R.
Capítulo 27.3 Fuerza electromotriz
Ley de Ohm
La ley de Ohm afirma que la corriente I a través de un
conductor dado es directamente proporcional a la
diferencia de potencial V entre sus puntos extremos.
La ley de Ohm permite definir la resistencia R y escribir las
siguientes formas de la ley:
; ; V V
I V IR RR I
VIOhm deLey
Capítulo 27.4 Ley de Ohm
Ejemplo: Cuando una batería de 3V se conecta a una luz,
se observa una corriente de 6mA. ¿Cuál es la
resistencia del filamento de la luz?
Fuente de FEM
R I
+ -
V = 3V
6 mA
3.0 V
0.006 A
VR
I
R = 500 W
La unidad SI para la resistencia
eléctrica es el ohm, W:
1 V1
1 A
Capítulo 27.4 Ley de Ohm
Amperímetro Voltímetro Reóstato Fuente de FEM
Reóstato
A
Símbolos de circuito de laboratorio
V fem
-
+
Capítulo 27.4 Ley de Ohm