Electricidad

ÍNDICE

 Introducción.

 Ley de ohm.

 Ley de Kirchhoff.

 Ley de coulomb.

 Términos de energía y unidades de energía.

 Corriente eléctrica.

 Fuentes ideales de tensión y corriente.

 Conclusión.

 Bibliografía.

INTRODUCCIÓN

En este capítulo estaremos describiendo las leyes más importantes de la electricidad, como lo son La Ley de Ohm, aplicada en su mayoría para cálculos eléctricos relacionados con la potencia y la intensidad de corriente, La Ley de Kirchhoff, aplicada para distribución de circuitos eléctricos, conservando la energía y la carga eléctrica, y la ley de Coulomb relacionada con las cargas en los circuitos.

El comportamiento de los circuitos eléctricos que contienen solamente resistencias y fuentes electromotrices de corriente continua, está gobernado por las Leyes de Kirchhoff. Todo circuito eléctrico está formado por una fuente de energía (tomacorriente), conductores (cables), y un receptor que transforma la electricidad en luz (lámparas), en movimiento (motores), en calor (estufas),es aquí donde se aplican todas las leyes eléctricas establecidas por sus grandes descubridores dándonos resultados favorables y aplicaciones en todo el ámbito eléctrico a nivel general.

El estudio de estas leyes nos permitirá afrontar las situaciones que se nos presenten en los diferentes circuitos eléctricos pre-establecidos o construidos a base de datos.

LEY DE OHM

En la electricidad se estudian tres (3) unidades eléctricas fundamentales: el voltio, el amperio y el ohmio. El físico alemán George Simón Ohm estableció la relación entre estas tres unidades o magnitudes eléctricas mediante una ley que, en su honor, lleva su apellido.

Las dos cantidades eléctricas fundamentales; el voltaje y la corriente, están relacionadas por una tercera unidad de igual importancia: laresistencia. En cualquier sistema eléctrico, que se pueda comparar con un sistema hidroneumático de transporte de agua, la presión es el voltaje aplicado, y el resultado o efecto (caudal) es el flujo de carga o corriente. La resistencia de la carga controla el flujo de la corriente eléctrica, de igual manera que en el caso de las tuberías en el sistema hidroneumático donde la resistencia al caudal del fluido será más grande cuanto mayor sea la longitud de los tubos y menor el diámetro de su sección, de igual forma, la resistencia eléctrica va a ser directamente proporcional a la longitud del material conductor de electricidad e inversamente proporcional al diámetro de la sección de dicho conductor eléctrico. En tal sentido, en todo sistema eléctrico, mientras mayor es la resistencia, menor es la corriente eléctrica y viceversa.

De la explicación anterior se desprende que:

I = V/R

En la fórmula matemática anterior se aprecia que la corriente eléctrica ( I ) es directamente proporcional al voltaje ( V ) e inversamente proporcional a la resistencia ( R ).La ley de Ohm nos dice que la resistencia que un material opone al paso de la corriente eléctrica, es directamente proporcional a la tensión aplicada, e inversamente proporcional a la intensidad que lo atraviesa.

R= V/I

Donde R es igual a la Resistencia en Ohmios, V es igual al voltaje en Voltios y I es igual a la intensidad de corriente en Amperios.

La resistencia eléctrica de un objeto es una medida de su oposición al paso de la corriente eléctrica.

Descubierta por George Ohm en 1827, laResistencia eléctrica tiene un parecido conceptual a la fricción en la física mecánica. La unidad de la resistencia en el sistema internacional de unidades es el ohmio (Ω).Para su medición en la práctica existen diversos métodos, entre los que se encuentran el uso de un ohmímetro.

Para una gran cantidad de materiales y condiciones, la resistencia eléctrica no depende de la corriente eléctrica que pasa a través de un objeto o de la tensión en los terminales de este. Esto significa que, dada una temperatura y un material, la resistencia es un valor que se mantendrá constante. De acuerdo con la ley de Ohm la resistencia de un objeto puede definirse como la razón de la tensión y la corriente, así:

R=V/I

LEYES DE KIRCHHOFF

Las leyes de Kirchhoff son dos igualdades que se basan en la conservación de la energía y la carga en los circuitos eléctricos. Fueron descritas por primera vez en 1845 por Gustv Kirchhoff.

Ambas leyes de circuitos pueden derivarse directamente de las ecuaciones de Maxwell, pero Kirchhoff precedió a Maxwell y gracias a Georg Ohm su trabajo fue generalizado. Estas leyes son muy utilizadas en ingeniería eléctrica para hallar corrientes y tensiones en cualquier punto de un circuito eléctrico.

Gustav Kirchhoff fue un científico alemán nacido en 1824 y muerto en 1887, descubridor de los elementos químicos Cesio y Rubidio, sé hizo muy famoso por la formulación de varias reglas sobre la distribución de las intensidades de la corriente eléctrica en una red de conductores:

1.-Si se considera el nodo de una red como el punto del cual parten y al cual llegan circuitos derivados, a manera de líneas de ferrocarril en una estación, la diferencia de las corrientes que llegan al nodo con respecto a las que parten es nula (igual a cero, ya que no pueden haber acumulación de corriente en el nodo).Un nodo es la unión de dos o más elementos. Si la corriente fluye hacia un nodo se toma como de signo algebraico negativo, y como de signo positivo si se aleja de él.

2.-El producto de la intensidad de la corriente en un circuito multiplicada por la resistencia del mismo es igual en todos los circuitos derivados.

3.-La resistencia única equivalente a la de todos los circuitos de la red puede ser calculada aplicando la ley de Watt y la ley de ohm.

Ley de la corriente de Kirchhoff(LKC) La corriente que pasa por un nodo es igual a la corriente a que sale del mismo.

I1 +I4 = I2+I3

Esta ley también llamada Ley de nodos o primera Ley de Kirchhoff y es común que se use la sigla LCK para referirse a esta ley. La ley de corriente Kirchhoff nos dice que: en cualquier nodo, la suma de las corrientes que salen es igual a la suma de de las corrientes que entran, de igual forma, la suma algebraica de todas las corrientes que pasan por el nodo es igual a cero. n

∑ Ik = I1 +I2+I3…..+In = 0

K=1

Esta fórmula es válida

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