Ley de ohm y circuitos

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Ley de ohm y circuitos

  1. 1. LEY DE OHM <br />Y <br />CIRCUITOS<br />
  2. 2. RESISTENCIA ELÉCTRICA<br />La cantidad de corriente que fluye por el circuito depende:<br /><ul><li>Del voltaje que suministra la fem.
  3. 3. De la resistencia que opone el conductor al flujo de carga (resistencia eléctrica).</li></li></ul><li><ul><li>La resistencia de un cable depende de la conductividad del material del que está hecho y también del espesor y de la longitud del cable</li></ul>Para una presión dada pasa más agua por un tubo grande que por uno pequeño. Análogamente para un voltaje dado, pasa más corriente por un cable de diámetro grande que por uno de diámetro pequeño.<br />
  4. 4. <ul><li>La resistencia eléctrica es menor en los cables gruesos que en los delgados.
  5. 5. Los cables largos oponen más resistencia que los cortos. </li></li></ul><li><ul><li>La resistencia depende de la temperatura. En la mayoría de los casos, un aumento de la temperatura se traduce en un incremento en la resistencia del conductor.
  6. 6. La resistencia de ciertos materiales se hace cero a temperaturas muy bajas.</li></li></ul><li>La resistencia eléctrica se mide en unidades llamadas ohms () en honor a Gerg Simon Ohm, físico alemán que estudio el efecto de la resistencia del cable en la corriente.<br />Experimentalmente se ha encontrado que<br /> la resistencia de un conductor es:<br />: Cualidad del conductor<br />L: Largo del conductor<br />A: Sección transversal del conductor<br />
  7. 7. LEY DE OHM<br />Ohm descubrió que la cantidad de corriente que pasa por por un circuito es directamente proporcional la diferencia de potencial entre sus terminales e inversamente proporcional a la resistencia del circuito.<br />
  8. 8. Esta relación entre voltaje, corriente y resistencia se conoce como ley de Ohm. Si representamos al voltaje por V, la corriente por I y la resistencia por R, la ley de Ohm queda expresada por:<br />I<br />R<br />V1<br />V2<br />
  9. 9. La relación entre las unidades en que se miden estas cantidades es:<br /><ul><li>La corriente eléctrica es inversamente proporcional a la resistencia
  10. 10. La corriente eléctrica es proporcional al voltaje aplicado</li></li></ul><li>
  11. 11. CIRCUITOS ELECTRICOS<br />La ley de ohm se cumple en forma muy restringida, solo para materiales conductores de especial naturaleza, en circuitos de cierta forma y para corrientes constantes. La técnica hace uso tan extenso de estos circuitos que la ley de ohm resulta de gran importancia. <br />
  12. 12. La figura representa un circuito donde supondremos válida la ley de ohm. Con estos queremos decir que la intensidad de corriente varia proporcionalmente con la diferencia de potencial.<br />Símbolos <br />Fem constante (batería o pila)<br />Interruptor de contacto<br />Resistencia de un artefacto<br />Resistencia interna de la fem<br />ri<br />
  13. 13. Las líneas continuas que unen las partes del circuito se consideran como elementos sin resistencia eléctrica. De este modo el trazo corto de B a C tiene resistencia cero.<br />Bornes o <br />terminales<br />
  14. 14. SENTIDO DE LA CORRIENTE<br />En la fem hay dos bornes uno positivo (potencial mayor) y el otro negativo (potencial menor). Se ha convenido que la corriente circula desde el polo positivo al negativo ( sentido técnico) .El sentido real o físico es: Cargas negativas que van del polo negativo al positivo. <br />La figura muestra el<br />Sentido técnico, usado<br />universalmente<br />
  15. 15. CIRCUITO RESISTORES EN SERIE<br />Las resistencias en este circuito están dispuestas en una configuración que se conoce como serie. <br />Nótese que la corriente circula solo por un conductor continuo, no<br />sufre bifurcaciones<br />
  16. 16. PROPIEDADES DEL CIRCUITO SERIE<br />RESPECTO DE LA CORRIENTE<br /> Se caracterizan porque la corriente es la misma en todos los componentes del circuito<br />I: Permanece constante<br />
  17. 17. 2.RESPECTO DE LA RESISTENCIA<br /> Dado los valores de todas las resistencias parciales del circuito, se puede obtener una resistencia total del circuito.<br />
  18. 18. 3.RESPECTO DE LA TENSIÓN (VOLTAJE)<br /> El voltaje registrado entre los terminales de la fem se reparte en cada una de las resistencias,incluyendo las propias de la fem.Así por la ley de ohm entre cada resistencia debe haber una caída de tensión. Se cumple que:<br />V = vi + v1+ v2<br />V<br />
  19. 19. ASOCIACIÓN DE FEM EN SERIE<br />La fem de una batería de pilas asociadas en serie es igual a la suma de la fem de cada pila. En la figura,cada pila posee 1,5 v. Luego la fem debe ser 6v.<br />
  20. 20. ANÁLISIS MATEMÁTICO CIRCUITO RESISTORES SERIE<br />
  21. 21. En general, si un circuito tiene n resistencias en serie, se cumple:<br />fem del circuito es :<br />Resistencia equivalente es:<br />La resistencia equivalente en serie es siempre mayor que cualquier resistencia individual.<br />La ley de Ohm para todo el circuito es:<br />
  22. 22. CIRCUITOS EN SERIE<br /><ul><li>Cuando se cierra el </li></ul>interruptor, las bombillas<br />reciben corriente de forma<br />inmediata.<br /><ul><li>La corriente no se apiña</li></ul>en cada una sino que fluye.<br /><ul><li>Si se funde el filamento de</li></ul>alguna bombilla o se <br />interrumpe alguna parte del<br />trayecto todas las bombillas<br />se apagan, se genera un <br />circuito abierto<br />
  23. 23. <ul><li>La corriente dispone de un solo</li></ul>camino para recorrer el circuito.<br /><ul><li>Al paso de la corriente se opone</li></ul>la resistencia de cada dispositivo,<br />por lo que la suma de todas las<br />resistencias da la resistencia total.<br /><ul><li>El valor numérico de la corriente</li></ul>es igual al voltaje dividido por la<br />resistencia total del circuito según <br />la Ley de Ohm.<br /><ul><li>La energía suministrada por la </li></ul>fuente se reparte en partes iguales<br />entre los dispositivos. <br />
  24. 24. DESVENTAJAS DEL CIRCUITO SERIE<br />Si una parte del circuito falla, toda la corriente eléctrica cesa y el circuito detiene su movimiento. Un ejemplo claro de esto lo constituyen las luces para árboles de Navidad, en donde si se quema una luz dejan de funcionar todas las demás.<br />Los circuitos de domiciliarios no son en serie, por eso no tenemos problemas mayores cuando se quema una ampolleta.<br />
  25. 25. CIRUITO RESISTORES EN PARALELO<br />La configuración de este circuito se representa en la figura. <br />Nótese que la suma de las corrientes parciales en cada rama, es igual a la corriente total.<br />
  26. 26. PROPIEDADES DEL CIRCUITO PARALELO<br />RESPECTO DE LA CORRIENTE<br /> Se caracterizan porque la corriente que emerge de la fem es igual a la suma de las corrientes parciales que circula por cada rama.<br />
  27. 27. 2.RESPECTO DE LA RESISTENCIA<br /> Dado los valores de todas las resistencias parciales del circuito, se puede obtener una resistencia total (resistencia equivalente) del circuito.<br />
  28. 28. 3.RESPECTO DE LA TENSIÓN (VOLTAJE)<br /> El voltaje registrado entre los terminales de la fem es el mismo que se registra entre cada una de las resistencias.<br />
  29. 29. ASOCIACIÓN DE FEM EN PARALELO<br />La fem de una batería de pilas asociadas en paralelo es igual a la diferencia de potencial de cada pila.En la figura,cada pila posee 1,5 v. Luego la fem debe ser 1,5v.<br />
  30. 30. ANÁLISIS MATEMÁTICO CIRCUITO RESISTORES PARALELO<br />
  31. 31.
  32. 32. En general, si un circuito tiene n resistencias en serie, la resistencia equivalente es:<br />La resistencia equivalente de resistores conectados en paralelo siempre es menor que la resistencia más pequeña del grupo.<br />La ley de Ohm para todo el circuito es:<br />
  33. 33. CIRCUITOS EN PARALELO<br /><ul><li>Cada bombilla cuenta con un</li></ul>camino independiente de una<br />terminal de la batería a la otra.<br /><ul><li>En el diagrama hay 3 caminos</li></ul>individuales, cada uno con su<br />bombilla.<br /><ul><li>La corriente de una bombilla</li></ul>no pasa por las otras.<br /><ul><li>Un corte en uno de los caminos</li></ul>no interrumpe el flujo de cargas<br />a los demás.<br />
  34. 34. UNA PILA Y UNA AMPOLLETA<br /><ul><li>Cada dispositivo funciona de</li></ul>manera independiente. <br /><ul><li>El voltaje es el mismo para cada </li></ul>bombilla.<br /><ul><li>La Ley de Ohm se aplica a cada</li></ul>rama por separado y no a la <br />totalidad del sistema.<br /><ul><li>La corriente total del circuito es </li></ul>igual a la suma de las corrientes de<br />sus ramas.<br /><ul><li>A medida que se agregan ramas la resistencia del circuito en total es menor.</li></li></ul><li>Observación: <br />Las figuras muestran las posibles maneras de conectar un <br />circuito básico y sencillo, como también los posibles errores más frecuentes<br />NO<br />SI<br />
  35. 35. SIMBOLOGIA<br />Interruptor<br />Generador de corriente alterna<br />Corriente alterna<br />Conexión a tierra<br />Conexión de pilas en serie<br />
  36. 36. A<br />V<br />Amperímetro ( mide intensidad de corriente)<br />Voltímetro ( Mide tensión o voltaje)<br />Conexión de pilas en paralelo<br />
  37. 37. Batería<br />Alambre de conexión<br />Resistencia<br />Condensador fijo<br />Condensador variable<br />
  38. 38. INSTRUMENTOS DE MEDICIÓN EN CIRCUITOS<br />Intensidad de corriente y amperímetro<br />Para medir la intensidad de corriente se utiliza el amperímetro<br />de la siguiente manera:<br />1° Debe colocarse en el modo corriente alterna ( CA) o<br /> corriente continua ( CC) según corresponda.En los<br /> amperímetros para CC la corriente entre por polo <br /> el positivo y sale por el negativo. Para CA este cuidado<br /> es innecesario.<br />2° Debe instalarse en el circuito de modo tal que toda la<br /> corriente pase por él. Esta manera de conectar se <br /> llama “ Conexión en serie”.<br />
  39. 39. 12,3<br />+<br />+<br />3° El amperímetro puede instalarse antes o después de la<br /> respectiva resistencia.<br />4° Si la conexión se realiza al revés el amperímetro <br /> marcará una cantidad con signo negativo. <br />Estos aparatos que permiten medir intensidad,<br />voltaje y resistencia se conocen como multitester<br />
  40. 40. Caída de tensión y voltímetro<br />Para medir la caída de tensión el voltímetro se instala de la siguiente manera:<br />1° Debe colocarse en paralelo con respecto a la resistencia<br />2º Igual que con el amperímetro ubicar una escala adecuada y en el modo de corriente alterna o continua.<br />20 v<br />+<br />
  41. 41. CIRCUITO COMPUESTO<br />La figura siguiente muestra una asociación de resistencias.En ella hay dos resistencias en paralelo; 2R y R x que a su vez está en serie con una tercera resistencia R.<br />El grado de dificultad para la solución de los circuitos compuestos depende de lo complejo que sea la asociación entre las resistencias. Los circuitos más complejos suponen conocer las leyes de Kirchoff. Tema que trataremos más adelante.<br />
  42. 42. A continuación un ejemplo de cómo resolver circuitos mixtos con un grado de exigencia menor.<br />La figura muestra un asociación de cinco resistores. Los dos primeros (las de 10) están en serie,y éstos en paralelo con los otros tres. En estos últimos se observa que los resistores de 8  están en paralelo y a su vez están en serie con el resistor de 16.<br />
  43. 43. Solución:<br />1º Se determina la resistencia equivalente entre las <br />resistencias de 8 asociadas en paralelo.<br />2º Se determina la resistencia equivalente de aquellas<br />que se encuentran en serie. Se obtiene....<br />
  44. 44. 3º Finalmente se suman estas resistencias equivalentes que se encuentran en paralelo.Esto determina la resistencia equivalente total del circuito<br />
  45. 45. FUSIBLE Y SOBRECARGA<br />Los artefactos más modernos usan interruptores automáticos que funcionan mediante imantación, así, cuando el circuito se abre no es necesario reemplazar el automático sino solamente volverlo a su posición normal.<br />
  46. 46. Extraído de : http://www.colegiosantaluisa.cl<br />Editado por :JR<br />

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