Electrodinámica

La ley de Ohm establece que la intensidad de la corriente que circula por un conductor es directamente proporcional a la diferencia de potencial aplicado a sus extremos, e inversamente proporcional a la resistencia del conductor. Esta constante es la conductancia eléctrica, que es el inverso de la resistencia eléctrica.

Resistencia eléctrica

Se le llama resistencia eléctrica a la igualdad de oposición que tienen los electrones para desplazarse a través de un conductor. La unidad de resistencia en el Sistema Internacional es el ohmio, que se representa con la letra griega omega (Ω), en honor al físico alemán George Ohm, quien descubrió el principio que ahora lleva su nombre.
La resistencia de un material depende directamente de dicho coeficiente, además es directamente proporcional a su longitud (aumenta conforme es mayor su longitud) y es inversamente proporcional a su sección transversal (disminuye conforme aumenta su grosor o sección transversal). La resistencia eléctrica tiene un parecido conceptual a la fricción en la física mecánica.
También puede decirse que "la intensidad de la corriente que pasa por un conductor es directamente proporcional a la longitud e inversamente proporcional a su resistencia"
Según sea la magnitud de esta medida, los materiales se pueden clasificar en conductores, aislantes y semiconductor. Existen además ciertos materiales en los que, en determinadas condiciones de temperatura (en climas fríos), aparece un fenómeno denominado superconductividad, en el que el valor de la resistencia es prácticamente nulo.
I=V
    R
V=R*I
R=V
      I
V: diferencia de potencial aplicado a los extremos del conductor en volts (V)
I: intensidad de la corriente que circula por el conductor en amperes (A)
R: resistencia del conducto en ohms (Ω)

Ejemplo 1
Determina la intensidad de la corriente eléctrica a través de una resistencia de 30Ω al aplicar una diferencia de potencial de 90V.
Datos:
R=30Ω
V=90V
I=?
Fórmula:
I=V
    R
Operación:
I=30Ω
    90V
I= 3A
Ejemplo 2
Un tostador eléctrico tiene una resistencia de 15Ω cuando está caliente. ¿Cuál será la intensidad de la corriente que fluirá al conectarlo a una línea de 120V?
Datos:
R=15Ω
V=120V
I=?
Fórmula:
I=V
    R
Operación:
I=120Ω
    15V
I= 8A

Ejemplo3
Determina la resistencia del filamento de una lámpara que deja pasar 0,6A de intensidad de corriente al ser calentado en una diferencia de potencial de 120V.
Datos:
R=?
V=120V
I=0,6A
Fórmula:
R=V
      I
Operación:
R=120V
    0,6A
R= 200Ω
Ejemplo 4
Para una resistencia de 10Ω, circula una corriente de 2A. ¿Cuál es el valor de la diferencia de potencial a la que está conectada?
Datos:
R=10Ω
V=?
I=2A
Fórmula:
V=R*I
 Operación:
 2A*10Ω= 20V

Circuítos eléctricos

Un circuito eléctrico es un sistema en el cual la corriente fluye por un conductor en una trayectoria completa debido a la diferencia de potencial. En cualquier circuito eléctrico por donde se desplazan los electrones a través de una trayectoria cerrada, existen los siguientes elementos fundamentales:
  • Voltaje.
  • Corriente.
  • Resistencia.
El circuito está cerrado cuando la corriente eléctrica circula en un sistema y ha abierto cuando no circula por él. Para abrir o cerrar se emplea un interruptor.

Conexión de resistencia en serie, paralelo y mixtos

Conexión de resistencia en serie
Cuando los resistentes se conectan en serie se unen por sus extremos, una a continuación de la otra, de tal manera que la intensidad de corriente que pasa por una se la misma que las demás.
Al conectar dos o más resistencias en serie se puede calcular la resistencia equivalente la cual, por definición es aquella que presenta la misma oposición al paso de corriente. Se puede calcular con la siguiente fórmula:
Re=R1+R2...Rn
El voltaje se reparte entre cada una de las resistencias del circuito, el valor del voltaje total es: 
V=IR1+IR2...IRn


Conexión de serie en paralelo
Cuando los resistentes se conectan en paralelo, sus terminales se unen en dos bornes comunes que se enlazan a la fuente de energía o voltaje. En esta conexión, la corriente eléctrica se divide en cada uno de las derivaciones del circuito y dependerá del número de resistencias que se conectan en paralelo. AL conectar dos o más resistencias en un paralelo se puede calcular la resistencia equivalente de la combinación con la siguiente expresión matemática:
              1        .
Re=1 + 1 +... 1
     R1   R2    Rn
V=V1=V2=Vn
I=V + V +... V
    R1   R2    Rn

Conexión mixta de resistencias
Cuando se tiene una condición mixta de resistencias significan que están agrupadas tanto en serie como en paralelo. La forma de resolver automáticamente estos circuitos es calculando parte por parte las resistencias equivalentes de cada conexión.
Ejemplo:
Calcular la resistencia equivalente de tres resistencias cuyos valores son R1=2 Ω, R2=5 Ω, R3=7 Ω conectados como:
a) Serie.

Datos:
R1=2 Ω
R2=5 Ω
R3=7 Ω
Re= 2 Ω+5 Ω+7 Ω =14 Ω
b) Paralelo.
               1        .
Re=1 + 1 +      = 21,186Ω
     2Ω  5Ω 7Ω
 Ejercicio:
Una plancha eléctrica de 60Ω se conecta en paralelo a un tostador eléctrico de 90Ω con un voltaje de 120V.
a) Representar el circuito.
b) Definir el valor de la resistencia.
c) Calcular la intensidad de la corriente que circula en el circuito.
d) ¿Qué valor tendrá la intensidad de la corriente que circula por cada resistencia?
a)
b)
               1    
Re=1 +       = 36Ω
     60Ω90Ωc)
Fórmula
I=V
    R
I= 120V = 3,3A
     36Ω
 d)
 I1=120V=2A
      60Ω

 I2=120V=1,30A
      90Ω

2 comentarios:

  1. Utilisimo, pero que pedo con la musica

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  2. Le agregaste un 2 al resultado

    Calcular la resistencia equivalente de tres resistencias cuyos valores son R1=2 Ω, R2=5 Ω, R3=7 Ω conectados como:
    a) Serie.

    Datos:
    R1=2 Ω
    R2=5 Ω
    R3=7 Ω
    Re= 2 Ω+5 Ω+7 Ω =14 Ω
    b) Paralelo.
    1 .
    Re=1 + 1 + 1 = 21,186Ω
    2Ω 5Ω 7Ω.

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