FUERZA ELECTROMOTRIZ

UNIVERSIDAD TECNICA DEL NORTE

NOMBRE: DIANA TAMBA

FACULTAD: FICA

NIVEL: 3RO CITEX

FUERZA ELECTROMOTRIZ.

La fuerza electromotriz (fem).

El trabajo realizado para mover la carga eléctrica recibe el nombre de fuerza electromotriz (fem).

La fem es el trabajo que tiene que realizar el generador para que se muevan las cargas del circuito. Sea q la cantidad de carga que pasa por cualquier sección del circuito en un intervalo de tiempo determinado, y T el trabajo realizado por el generador; la fem viene dada por:

E = T

q

La unidad de fem es el voltio =

v = 1J

1C

No hay que confundir el concepto fem con el de diferencia de potencial. La fem es la causa del movimiento de las cargas dentro del propio generador, mientras que la diferencia de potencial es la causa del movimiento de las cargas en el resto del circuito. Por tanto, un generador o fuente de fem es un dispositivo que transforma energía eléctrica.

Está se presenta manteniendo constante una diferencia de potencial entre los bornes del generador. Está diferencia se denomina tensión, se simboliza por U.

La corriente eléctrica.

En un conductor metálico aislado como, por ejemplo, un trozo de cobre, los electrones más externos de cada átomo se mueven libremente por el metal, es decir, no tienen una dirección privilegiada. Pero si los extremos de ese trozo de cobre los conectamos a una pila eléctrica, aparece un campo eléctrico en su interior y dichos electrones se mueven en la dirección del campo en el sentido de menor a mayor potencial.

Los efectos de la corriente eléctrica son:

• Efecto calorífico, por el paso de corriente.

 magnético

 luminoso, por el paso de gases y semiconductores.

 químico, por el paso de disoluciones conductoras.

 fisiológico, que afecta a hombres y animales.

Intensidad de la corriente eléctrica.

Se define la intensidad de una corriente eléctrica como la cantidad de carga eléctrica que atraviesa una sección transversal de un conductor en la unidad de tiempo.

I = q

t

La unidad de intensidad de corriente es el amperio:

A = C

S

La intensidad de la corriente es la misma sea cualquiera la sección transversal del conductor que consideremos. Otras unidades utilizadas para medir la intensidad de una corriente son:

1 kiloamperio = 1kA = 1000 A = 103 A

1 miliamperio = 1mA = 0´001 A = 10-3 A

1 microamperio = 1 A = 0´000001ª = 10-6 A

El aparato que se utiliza para medir la intensidad de corriente eléctrica es el amperímetro, que en los esquemas se representa por

Se dice que el amperímetro está conectado en serie.

Clases de corriente

Según que la tensión en el generador sea o no constante en valor como en sentido, el comportamiento de los electrones en el circuito será distinto. Podemos considerar tres tipos de corriente: continua, alterna y mixta (una parte continua y la otra alterna).

Corriente continúa.

Se dice que una corriente es continua cuando los electrones circulan siempre en el mismo sentido.

Corriente alterna.

Es la que cambia periódicamente de sentido e intensidad.

Corriente mixta.

Se puede definir como la superposición de una corriente continua y una alterna, ambas pasando por el mismo circuito e instante.

Resistencia, resistividad, conductancia y conductividad.

Circuito eléctrico

Para que exista una corriente eléctrica que encienda el filamento de una lámpara es necesario que éste se integre en un circuito eléctrico, que por ejemplo puede estar formado por una bombilla y una pila, en este caso el Generador (la pila), un Consumidor (la lámpara) y un Conductor que une el generador y el consumidor.

Ley de Ohm

El físico Georg Simón Ohm dedujo que en un conductor metálico la intensidad de la corriente que circula por él es proporcional a la diferencia de potencial aplicada entre sus extremos.

I = UA - UB

R

Donde UA - UB es la diferencia de potencial aplicada a los extremos del conductor y R la resistencia del mismo.

Medida de la intensidad

El aparato que se utiliza para medir la intensidad de una corriente es el amperímetro que en los esquemas de circuitos se simboliza por

El amperímetro ha de conectarse en serie, es decir, hay que cortar el circuito e intercalar el amperímetro a fin de que la corriente a medir pase por él.

Medida del voltaje

El aparato que se utiliza para medir el voltaje se denomina voltímetro, y se representa en los esquemas eléctricos por, ha de conectarse entre los extremos de un generador o entre los de un consumidor.

Medida de la resistencia de un conductor mediante: voltímetro, amperímetro y ohmímetro.

Para poder medir la resistencia de un conductor en función de U e I, se seguirá el siguiente proceso:

• Se conectará el amperímetro en serie con el conductor para medir la intensidad que circula por él.

• Se conectará el voltímetro en paralelo con el conductor para medir la tensión en él.

También está el ohmímetro que permite obtener directamente el valor de la resistencia.

Comportamiento magnético de la materia

A principios de la década de 1830, Michael Faraday obtuvo corriente eléctrica a partir de campos magnéticos variables. Es decir, que a pesar del lento comienzo, en 12 años quedaba consolidado el Electromagnetismo como una ciencia.

El magnetismo tiene diversos comportamientos:

• Brújula, si suspendemos con un hilo un imán de forma alargada por su punto medio, observamos que se orienta buscando la posición Norte-Sur.

• Polos, los dos polos de un imán tienen comportamiento distinto. La región en que la aguja de la brújula tiene la misma dirección que el imán recibe el nombre de zona neutra.

• Efecto recíproco de dos imanes, los polos de igual nombre se repele y los de nombre contrario se atraen.

• Aplicación de los imanes, el uso más frecuente que se hace de los imanes se debe a las fuerzas relativamente grandes que éstos pueden producir. Actualmente, se produce un gran consumo de imanes permanentes debido a su utilidad en los motores de corriente continua y en los altavoces.

Campo magnético. Concepto de flujo magnético.

Toda región del espacio donde se manifiestan acciones magnéticas, se denomina campo magnético. El campo magnético se designa por la letra B (inducción magnética). La unidad de inducción magnética (o simplemente de campo magnético) se mide en:

Wb

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