Republica Bolivariana de VenezuelaInstituto Universitario” Santiago Mariño”

Extensión PorlamarCircuitos eléctricos

Seccion 4A

Temas I, II y III

Profesor: Julián carneiro

Bachiller:Jhonathan Velásquez

C.I 23.590.659

Junio del 2015

LINEA DEL TIEMPO : HISTORIA DE LA ELECTRICIDAD

600 A.C. Tales de Mileto descubre las propiedades del ámbar.

310 A.C. Teofrasto explica: hay otras sustancias que po-sean propiedades estáticas.1600 d. C.William Gilbert estudia los imanes para mejorar la exactitud de las Brújulas usadas en la navegación.

1672 Otto von Gue-ricke  desarrolló la primera máquina electrostática para producir cargas eléctricas.1745 Von Kleist  y Musschenbroeck crean un condensador eléctrico llamado la botella de Leyden el la cual se almaceno electricidad estática.1752Benjamín Franklin descubrió la naturaleza eléctrica de los rayos. Explico que la electricidad es un fluido existente en la materia .1800Alejandro Volta construye la primera celda Electrostática y la batería capaz de producir corriente eléctrica. Volt es la unidad de medida del potencial eléctrico (Tensión).

1801Sir Humpry Davy descubre la electroquímica. Observa el arco eléctrico y la incandescencia en un conductor energizado con una batería.

1823William Sturgeon construye el primer electroimán.

1826Alemán Georg Simón Ohm formuló la ley de las corrientes eléctricas, definiendo la relación la tensión y la corriente.

1847William Staite desarrollo de la Lámpara de Arco. Estas lámparas fueron comercialmente utilizadas a partir de 1876.

Siglo XVIIINikola TeslaInventor e investigador de la teoría de los campos rotantes. Tesla es considerado el padre del actual sistema eléctrico.Algunas de sus patentes mas importantes fueron el Motor de corriente alterna y el Generador eléctrico. Además mejoro el Transformador eléctrico.

Motor de corriente alterna Generador eléctrico

Siglo XXLas industrias eléctricas crecen con la sociedad de consumo. Nacen las grandes corporaciones como General Electric, Sanyo o Sony.En los países desarrollados y pequeños el sector eléctrico tuvo una presencia destacada como el nacimiento de la corporación holandesa Philips.

ActualidadLlegamos a nuestros días la electricidad es ahora parte esencial de nuestra vida. La electricidad la encontramos desde un bombillo en nuestro hogar hasta los satélites espaciales.

Encontramos ahora diferentes formas de producir energía eléctrica; nuclear, eólica, combustibles fósiles , agua, solar e incluso el calor. El reto de las naciones es encontrar nuevas formas de crear energía limpia para el ambiente.

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.

A+

-Alambre

+Q

t

QI

t 1C

1 A1 s

Un ampere A es la carga que fluye a la tasa de un coulomb por segundo.

Corriente ConvencionalImagine un capacitor cargado con Q = CV al

que se permite descargarse.+

+--

+ -Flujo de

electrones

Flujo convencional

+e-

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).

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.

Fuerza electromotriz

Líneas de transmisión

Batería Generador eólico

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.

Suponga que se aplica una diferencia de potencial constante de 4 V a los extremos de barras geométricamente similares de, por decir, acero, cobre y vidrio.

Resistencia eléctrica

Ley de OhmLa 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.

VIOhm deLey

La ley de Ohm permite definir la resistencia R y escribir las siguientes formas de la ley:

; ; V V

I V IR RR I

Ejemplo 2. Cuando una batería de 3 V se conecta a una luz, se observa una corriente de 6 mA. ¿Cuál es la resistencia del filamento de la luz? 3.0 V

0.006 A

VR

I

R = 500 WR = 500 W

Fuente de FEM

RI

+ -

V = 3 V6 mALa unidad SI para la

resistencia eléctrica es el ohm, W:

1 V1

1 A

Símbolos de circuito de laboratorio

Amperímetro

Voltímetro

Reóstato

Reóstato

A

V fem

-

+

Fuente de FEM

Factores que afectan la resistencia

1. La longitud L del material. Los materiales más largos tienen mayor resistencia.

L

1 W

2L

2 W

2. El área A de sección transversal del material. Las áreas más grandes ofrecen MENOS resistencia.

2 W

A

1 W

2A

Factores que afectan R (Cont.)

3. La temperatura T del material. Las temperaturas más altas resultan en resistencias más altas.

Ro

R > Ro

4. El tipo del material. El hierro tiene más resistencia eléctrica que un conductor de cobre geométricamente similar.

Ri > RcCobre Hierro

Resistividad de un materialLa resistividad r es una propiedad de un material que determina su resistencia eléctrica R.

Al recordar que R es directamente proporcional a la longitud L e inversamente proporcional al área A, se puede escribir:

or L RA

RA L

La unidad de resistividad es el ohm-metro (W·m)

Coeficiente de temperatura

Para la mayoría de los materiales, la resistencia R cambia en proporción a la resistencia inicial Ro y al cambio en temperatura Dt.

Cambio en resistencia:0R R t

El coeficiente de temperatura de la resistencia, a es el cambio en resistencia por unidad de resistencia por unidad de grado en cambio de temperatura.

C1

:es Unidad;0 tRR

Potencia eléctrica

La potencia eléctrica P es la tasa a la que se gasta la energía eléctrica, o trabajo por unidad de tiempo.

Para cargar C: Trabajo = qV

tq

It

qVt

TrabajoP e

V q

V

Sustituya q = It , entonces:

VItP

t P = VI

Cálculo de potencia

Al usar la ley de Ohm, se puede encontrar la potencia eléctrica a partir de cualquier par de los siguientes parámetros: corriente I, voltaje V y resistencia R.

Ley de Ohm: V = IR

22; ;

VP VI P I R P

R