Energía, calor y potencia eléctrica

Energía, calor y potencia eléctrica

La caja de la figura 5.3 represento un elemento del circuito con diferencia de potencial ( Va-Vb)  = Vab y  entre sus terminales Y por el cual pasa la corriente I  en la dirección de a a b.  Este elemento puede ser una resistencia, una batería u otra cosa. Cuando una carga pasa por el elemento del circuito el campo eléctrico realiza trabajo sobre carga

Figura.5.3

Supongamos que el elemento de la figura 5.3 sea una resistencia, el paso de los electrones a través de la resistencia semejante al de una piedra través del agua. Los electrones avanzan con velocidad constante de arranque Vd Y no ganan energía cinética. La energía potencial eléctrica que pierde se transmite a la resistencia como calor. Microscópicamente este fenómeno se interpreta considerando que los choques entre los electrones Y la red aumentan la amplitud vibraciones  térmicas, que en escala microscópica corresponde a un aumento de temperatura, este efecto se denómina calentamiento por efecto joule

COMBINACIÓN DE RESISTENCIAS EN SERIE Y EN PARALELO

Resistencias en serie:

Casi todos los circuitos eléctricos están formados por más de una fuente de energía un solo dispositivo consumidor de energía, Por ejemplo, el indicador de la capacidad de combustible Montada al tablero de automóvil y  el sensor del medidor de combustible (en un tanque de gasolina) en un auto están conectados en serie como indicará la figura 7.1, Una vez establecido un régimen uniforme o estable la carga no se acumula en ninguna parte el circuito pasa por todos los puntos del circuito una misma rapidez, la corriente es la misma través de ambos componentes. Dos o mas resistencia están en serie. Si hay una sola trayectoria de corriente a través de todos ellos, Esto es si la corriente es la misma en cada uno de  ellos

Si se conectan  varias resistencias en serie, la resistencia equivale R es una resistencia que constituye la combinación de todas las demás resistencias. Por ejemplo en la figura 7.2 las resistencias R1, R2, R3 están conectadas en serio. La resistencia  equivalente se obtiene como

Figura  7.2

RT = R1 + R2 + R3

En general si se tiene N resistencias en serie, La resistencia equivalente(Req) es:

: Req = R1 + R2 + R3 +. … +  Rn →Req =  E (Req)

RESISTENCIAS EN PARALELO

La figura 7.3  representa una agrupación de resistencias en paralelo, para una agrupación de resistencias en paralelo la resistencia equivalente (Req) es:

1/ Req = 1/R1+ 1/R2 + 1/R3 -> 1/Req = E 1/R

LA FEM Y LAS LEYES DE KIRCHHOF

Existen ciertos dispositivos tales como las baterías y los generadores eléctricos con los cuales se pueden conservar una diferencia potencial entre dos puntos conectados con estos aparatos, tales dispositivos se llama Fuentes de fuerza electromotriz (F.EM). Una fuente de F.E.M.  debe ser capaz de hacer trabajos sobre los portadores de carga que penetran a ella. Es la figura Z por cualquier selección del círculo para una carga dq en  un tiempo dt

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