Electricidad

RESISTENCIA ELECTRICA

ES LA OPOSICION QUE PRESENTAN LOS MATERIALES AL FLUJO DE LA CORRIENTE ELECTRICA, SE REPRESENTA CON LA LETRA ( R ) Y SE MIDE EN OHMS (  ).

LEY DE OHM.- EL FISICO ALEMAN SIMON OHM, ENCONTRO LA RELACION QUE EXISTE ENTRE LA CORRIENTE ELECTRICA, LA FUERZA ELECTROMOTRIZ Y LA RESISTENCIA. AL ESTAR HACIENDO EXPERIMENTOS ENCONTRO QUE A MAYOR RESISTENCIA QUE PRESENTE UN MATERIAL, SERA MENOR LA CORRIENTE ELECTRICA QUE FLUIRA POR EL MISMO ; PERO EN CAMBIO, CUANDO ES MENOR SU RESISTENCIA SE TIENE UN MAYOR FLUJO DE ELECTRONES, ESTO CUANDO SE TIENE CONSTANTE LA FUERZA ELECTROMOTRIZ. VIENDO ESTA RELACION EL PLANTEO LA SIGUIENTE LEY : LA INTENSIDAD DE LA CORRIENTE ELECTRICA ES DIRECTAMENTE PROPORCIONAL AL VOLTAJE ó F.E.M. E INVERSAMENTE PROPORCIONAL A LA RESISTENCIA QUE PRESENTA.

E I = INTENSIDAD DE CORRIENTE ELECTRICA EN AMPERES.

I = ----- E = VOLTAJE, F.E.M., ó D.D.P. EN VOLTS.

R R = RESISTENCIA ELECTRICA EN OHMS (  )

DESPEJES Y RESOLUCION DE PROBLEMAS DE LA LEY DE OHM

PARA DESPEJAR A LA ( E ), SE TRANSPONE A LA ( R ) QUE ESTA DIVIDIENDO Y PASA MULTIPLICAR AL PRIMER MIEMBRO DE LA ECUACION A LA ( I ), COMO EN EL SIGUIENTE EJEMPLO :

E

I = ----- TRANSPONIENDO A ( R ) SE TIENE : ( I ) ( R ) = E

R

( I ) ( R ) = E Y PERMUTANDO E = ( I ) ( R )

PARA DESPEJAR A LA ( R ), SE TRANSPONE A LA ( I ) QUE ESTA MULTIPLICANDO Y PASA DIVIDIR AL SEGUNDO MIEMBRO DE LA ECUACION A LA ( E ), COMO EN EL SIGUIENTE EJEMPLO :

E

( I ) ( R ) = E Y TRANSPONIENDO A ( I ) R = -----

I

PROBLEMA # 1

• ¿ CUAL SERA LA CORRIENTE QUE CIRCULA POR UN CONDUCTOR QUE PRESENTA UNA RESISTENCIA DE 50  Y ESTA SIENDO ALIMENTADA POR UNA PILA SECA DE 1.5 VOLTS ?

COMO LOS DATOS ESTAN EN SUS UNIDADES CORRESPONDIENTES, SE APLICA DIRECTAMENTE LA FORMULA.

DATOS FORMULA SUSTITUYENDO RESULTADO

I = ? E 1.5

E = 1.5 V. I = ----- I = ------ = 0.03 Amp.

R = 50  R 50

PROBLEMA # 2

• ¿ CALCULAR LA CORRIENTE QUE CIRCULA POR UNA RESISTENCIA DE 12 K , SI SE TIENE APLICADA UNA DIFERENCIA DE POTENCIAL DE 60 VOLTS ?

NOTA : COMO LA RESISTENCIA APARECE EN K, SE REALIZA LA CONVERSION A ,MULTIPLICANDO POR 103, O SEA, POR ( 1,000 ) ; PARA PODER APLICAR LA FORMULA, EN SUS DATOS CORRESPONDIENTES : 12 X 103 = 12 X 1,000 = 12,000 .

DATOS FORMULA SUSTITUYENDO RESULTADO

I = ? E 60

E = 60 V. I = ----- I = ------ = 0.005 Amp.

R = 12,000  R 12000

PROBLEMA # 3

• ¿ QUE VALOR TENDRA LA RESISTENCIA DE UN CALENTADOR ELECTRICO, SI REQUIERE UNA INTENSIDAD DE CORRIENTE DE 75 mAmp. Y UN VOLTAJE DE OPERACIÓN DE 120 VOLTS ?

NOTA : COMO LA CORRIENTE APARECE EN mAmp. Y DEBE DE APARECER EN Amp., SE REALIZA LA CONVERSION, MULTIPLICANDO POR 10- 3, O SEA, POR ( 0.001 ) PARA PODER APLICAR LA FORMULA, EN SUS DATOS CORRESPONDIENTES : 75 X 10-3 = 75 X 0.001 = 0.075 Amp.

EN ESTE CASO SE UTILIZA EL DESPEJE DE LA RESISTENCIA ( R ) :

DATOS FORMULA SUSTITUYENDO RESULTADO

I = 0.075 A. E 120

E = 120 V. R = ----- R = --------- = 1,600 

R = ? I 0.075

RELACION DE LA INTENSIDAD DE CORRIENTE Y LA LEY DE OHM

LA RELACION QUE EXISTE ENTRE ESTAS DOS FORMULAS, ES LA DE TENER COMO FACTOR EN COMUN A LA INTENSIDAD DE CORRIENTE, Y POR LO TANTO, SE PUEDEN IGUALAR ENTRE SI. COMO EN LA SIGUIENTE MANERA :

INTENSIDAD DE CORRIENTE LEY DE OHM

q E

I = ----- I = ------

t R

IGUALANDO LAS DOS INTENSIDADES DE LAS FORMULAS, Y SUSTITUYENDO SUS VALORES LITERALES, SE OBTIENE :

I = I

q E

----- = ------

t R

APLICANDO UNA DE LAS REGLAS DE LA PROPORCION EXISTENTE, SE TIENE QUE :

q E ( q ) ( R ) = ( E ) ( t )

----- = ------ POR LO TANTO ó

t R ( E ) ( t ) = ( q ) ( R )

Y EFECTUANDO EL DESPEJE DE CADA UNA DE ELLAS, SE OBTIENE LO SIGUIENTE :

( E ) ( t ) ( E ) ( t ) ( q ) ( R ) ( q ) ( R )

R = -------------- ; q = -------------- ; E = --------------- ; t = ---------------

q R t E

PROBLEMA # 1

• HALLAR LA CANTIDAD DE CARGA ELECTRICA, QUE SE ESTA TRASLADANDO A TRAVES DE UNA RESISTENCIA DE 800 , CUANDO SE LE APLICA UNA FUERZA ELECTROMOTRIZ DE 120 VOLTS DURANTE 300 SEGUNDOS.

NOTA : COMO LOS DATOS ESTAN EN SUS UNIDADES CORRESPONDIENTES, SE UTILIZA EL DESPEJE DE LA CARGA ELECTRICA Y SE SUSTITUYEN EN ELLA.

DATOS FORMULA SUSTITUCION RESULTADO

q = ? ( E ) ( t ) (120) (300)

R = 800  q = -------------- q = --------------- q = 45 Coul.

E = 120 V. R 800

t = 300 Seg.

PROBLEMA # 2

• ¿ CALCULAR EL TIEMPO QUE SE EMPLEA PARA DESPLAZAR UNA CARGA DE 200 TRILLONES DE ELECTRONES, A TRAVES DE UN CONDUCTOR DE 600  DE RESISTENCIA, CUANDO SE LE APLICA UNA F.E.M. DE 12 VOLTS ?

NOTA : COMO UNO DE LOS DATOS, NO ESTA EN SU UNIDAD CORRESPONDIENTE, SE REALIZA LA SIGUIENTE CONVERSION : q = 200 X 1018 e = 200 X 1018 / 6.25 X 1018 = 32 Coul.

YA TENIENDO LOS DATOS EN SUS UNIDADES, SE UTILIZA EL DESPEJE DEL TIEMPO.

DATOS FORMULA SUSTITUCION RESULTADO

q = 32 Coul. ( q ) ( R ) (32) (600)

R = 600  t = -------------- t = --------------- t = 1,600 Seg.

E = 12 V. E 12

t = ?

PROBLEMA # 3

• ¿ CALCULAR LA RESISTENCIA QUE PRESENTA UN CONDUCTOR, SE LE ESTA SUMINISTRANDO UN VOLTAJE DE 36 VOLTS DURANTE 1.4 MINUTOS DESPLAZANDOSE UNA CARGA DE 1.2 COULOMBS ?

NOTA : COMO UNO DE LOS DATOS, NO ESTA EN SU UNIDAD CORRESPONDIENTE, SE REALIZA LA SIGUIENTE CONVERSION : t = 1.4 X 60 Seg. = 84 Seg.

YA TENIENDO LOS DATOS EN SUS UNIDADES, SE UTILIZA EL DESPEJE DE LA RESISTENCIA.

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