Clase2octubreFis3

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RESISTENCIA Ley de Ohm: J E En un conductor óhmico no depende de E, por tanto E es directamente proporcional a J. En muchos casos, nos interesa más la corriente I en un conductor que J, y nos interesa más la diferencia de potencial V entre los extremos del conductor que E. A V E I I La dirección de la corriente es siempre del extremo de mayor potencial al extremo de menor potencial A I J L V E EL V L A LI V A I L V J E A L R RI V R = resistencia Ohm A V I V R 1 1 ] [ ] [

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  • RESISTENCIALey de Ohm:En un conductor hmico r no depende de E, por tanto E es directamente proporcional a J. En muchos casos, nos interesa ms la corriente I en un conductor que J, y nos interesa ms la diferencia de potencial V entre los extremos del conductor que E. AVEIILa direccin de la corriente es siempre del extremo de mayor potencial al extremo de menor potencialLR = resistencia

  • 25.11 En el cableado domstico se suele emplear alambre de cobre de 2.05 mm de dimetro. Halle la resistencia elctrica de un tramo de 24 m de largo de este alambre.

  • 25.14 Cul debe ser el dimetro de un alambre de cobre para que su resistencia sea la misma que la de un tramo de igual longitud de alambre de aluminio de 3.26mm de dimetro?

  • 25.16 Un resorte enrollado estrechamente que tiene 75 espiras, cada una de d1=3.5 cm de dimetro, est echo de alambre metlico aislado de d2=3.25 mm de dimetro. La lectura de un hmetro conectado entre sus extremos opuesto es de 1.74 W. Cul es la resistividad del metal?La longitud total del alambre es:El rea de la seccin del alambre es:

  • 25.25 La diferencia de potencial entre puntos de un alambre separados por una distancia de 75 cm es de 0.938 V cuando la densidad de corriente es de 4.40 107 A/m2. Cul es a) la magnitud de E en el alambre? b) la resistividad del material del que est echo el material?

  • RESISTORES EN SERIE R1R2R3abxyLa corriente I es la misma en cada resistor, las diferencias de potencial entre los extremos de cada resistor no son necesariamente las mismasbaReq

  • RESISTORES EN PARALELO R1R2R3abLa corriente I no es necesariamente la misma en cada resistor, las diferencias de potencial entre los extremos de cada resistor es la misma.baReqII1I2I3

  • FUERZA ELECTROMOTRIZ Y CIRCUITOSE1IJE1IJ---+++E2E1J=0---++E2Para que un conductor tenga una corriente constante, debe ser parte de un camino cerrado o circuito. Si se establece un campo elctrico E1 en un conductor que no es parte de un circuito completo, comienza a fluir una densidad de corriente J=E1/r.En consecuencia, se acumula una carga positiva neta en un extremo y una carga negativa en el otro. Estas cargas crean pos s mismas un campo elctrico E2 en direccin opuesta a E1, lo cual hace disminuir el campo elctrico total y por tanto la densidad de corriente. Etot=E1-E2 J=E1-E2/r+Al equilibrio, la carga acumulada en los extremos produce un campo elctrico E2 igual y opuesto a E1, entonces el campo elctrico total es cero y la corriente cesa totalmenteEtot=E1-E2=0 J=0

  • Cmo se mantiene una corriente constante en un circuito completo?Si una carga q recorre un circuito cerrado y regresa al punto de partida, la energa potencial debe ser la misma al final de trayecto en redondo que al principio.Siempre hay una disminucin de energa potencial cuando se desplazan cargas a travs de un material conductor con resistencia. Por tanto, debe haber alguna parte del circuito donde la energa potencial aumenta.El problema es anlogo al de una fuente de agua que reutiliza su agua. El agua brota por las aberturas de la parte superior, cae en cascada (disminuyendo su energa potencial gravitatoria) y se recoge en la parte inferior. Una bomba la eleva entonces de regreso a la parte superior. Sin la bomba, el agua caera al fondo y ah se quedara.En un circuito elctrico el equivalente de la bomba de una fuente es un dispositivo donde una carga viaja cuesta arriba de menor a mayor energa potencial: FUENTE DE FUERZA ELECTROMOTRIZ (FEM) E(trmino poco adecuado porque la fem es energa por unidad de carga, potencial, no fuerza). Ejemplos de fem: bateras, pilas, generadores elctricos

  • ab+-EFeFnFUENTE IDEAL DE FEMUna fuente ideal de fem mantiene una diferencia de potencial entre a y b (bornes del dispositivo) constante. Con la diferencia de potencial se encuentra asociado un campo E con direccin de a a b. Una carga q en el interior de la fuente experimenta una fuerza elctrica Fe. La fuente suministra adems una fuerza no electrosttica Fn. Esta fuerza mantiene la diferencia de potencial entre los bornes y su origen depende del tipo de fuente (en un generador es debida a fuerzas magnticas). Si se traslada una carga positiva de b a a en la fuente, la Fn hace un trabajo positivo W=qE y la energa potencial aumenta de una cantitad qVab. El aumento de energa potencial es igual al trabajo:

  • ab+-EFeFnFormemos ahora un circuito completo conectando un alambre de resistencia R a los bornes de la fuente. La diferencia de potencial entre los bornes establece un campo elctrico adentro del alambre que provoca un flujo de corriente de a hacia b de mayor a menor potencial.ECuando una carga positiva q fluye alrededor del circuito la elevacin de potencial E cuando atraviesa la fuente en numricamente igual a la cada de potencial Vab=RI cuando recorre el resto del circuito.

  • RESISTENCIA INTERNAEn un circuito las fuentes reales no se comportan exactamente como lo hemos visto. La diferencia de potencial entre los bornes de una fuente real en un circuito NO es igual a la fem. Existe la RESISTENCIA INTERNA r de la fuente.El potencial Vab es menor que la fem debido al trmino Ir que representa la cada de potencial a travs de la resistencia interna r. ErRI