Diapositiva 1 - IES Beatriz de Suabia

Corriente Eléctrica
►Corriente
eléctrica
►Generadores
Es el flujo de cargas eléctricas (electrones, protones, iones) a través de un medio
conductor.
►Intensidad
►Ley de Ohm
►Dependencia de
la resistencia
yLos metales están constituidos
por una red cristalina de iones
positivos.
►Ley de Joule
yMoviéndose a través de los
iones positivos se encuentra
una nube de electrones.
yLos electrones se mueven en
todas las direcciones en un
movimiento aleatorio.
El movimiento aleatorio de los electrones no
constituye una corriente eléctrica ya que no hay un
desplazamiento neto de carga en una dirección
determinada.
►Corriente
eléctrica
V2(-)
►Generadores
►Intensidad
ΔV
V1(+)
-
+
-
+
-
+
►Ley de Ohm
►Dependencia de
la resistencia
►Ley de Joule
Metal conductor
ySi en extremos del metal conductor aplicamos una diferencia de potencial, un
extremo tendrá un potencial mayor (positivo) que el otro (negativo).
yAhora, los electrones libres se moverán todos en el sentido de los potenciales
crecientes, de menor (-) a mayor (+), constituyendo dicho movimiento una
corriente eléctrica.
La corriente así producida es instantánea ya que los potenciales en los dos
extremos del conductor se igualan rápidamente.
►Corriente
eléctrica
►Generadores
►Intensidad
►Ley de Ohm
►Dependencia de
la resistencia
Para que la corriente sea permanente se ha de mantener constante la diferencia de
potencial en extremos del conductor. Los dispositivos capaces de mantenerla se
llaman generadores de corriente (pilas, baterías, etc.)
Metal conductor
+
-
►Ley de Joule
ΔV
+
Generador de corriente
yLos generadores de
corriente mantienen la
d.d.p. desplazando por
su interior los
electrones desde el
polo + (mayor
potencial) al polo
negativo (menor
potencial). Para ello
deben realizar un
trabajo de
desplazamiento y
consumir su
equivalente en
energía.
yEl trabajo realizado por unidad de carga transportada es la característica que define
a un generador y se le llama fuerza electromotriz (fem o ε) y su unidad es el voltio.
También se define como la cantidad de energía que el generador transfiere a la
unidad de carga que se mueve por el circuito. La fem es la d.d.p. que hay entre los
polos del generador cuando no está conectado a ningún conductor.
yLas pilas y baterías transforman una energía química en energía eléctrica.
►Corriente
eléctrica
►Generadores
►Intensidad
►Ley de Ohm
La intensidad de una corriente eléctrica es la cantidad de carga que
atraviesa la sección de un conductor en la unidad de tiempo.
Su unidad en el S.I. es culombio/segundo = Amperio.
I=
q
t
yPor convenio, se considera como sentido de la corriente el que llevaría un flujo de
cargas positivas. Así, el sentido de la corriente es el opuesto al del flujo de e-.
►Dependencia de
la resistencia
►Ley de Joule
yEl amperímetro se utiliza
para medir la intensidad de
corriente que circula por
un circuito.
yEl voltímetro mide la
diferencia de potencial
entre dos puntos de un
circuito.
yEl amperímetro se conecta en serie y el voltímetro en paralelo (ver figuras)
►Corriente
eléctrica
►Generadores
La Intensidad de corriente que circula por un conductor es
directamente proporcional a la diferencia de potencial entre sus
extremos.
ΔV
I=
R
►Intensidad
►Ley de Ohm
►Dependencia de
la resistencia
►Ley de Joule
yLa constante de proporcionalidad es la Resistencia R del conductor, que representa
la oposición que presenta al paso de la corriente a través de él.
yLa resistencia se mide en ohmios (Ω).
Ley de
Ohm
yUn ohmio es la resistencia que presenta un conductor cuando al aplicar en sus
extremos una diferencia de potencial de 1 voltio circula por el una corriente de 1
amperio.
►Corriente
eléctrica
►Generadores
Cuanto mayor es la resistencia de un conductor menor intensidad circulará por él
para una misma d.d.p.
►Intensidad
►Ley de Ohm
R1 > R2 > R3
I
►Dependencia de
la resistencia
3
►Ley de Joule
I3
2
1
I2
I1
ΔV
ΔV
yEl origen de la
resistencia de los
conductores es el
siguiente: los
electrones libres al
moverse por el
conductor chocan
con los iones
positivos de la red
originando un
retardo en el
movimiento de los
electrones.
►Corriente
eléctrica
►Generadores
La resistencia que presenta un conductor al paso de la corriente depende de tres
factores: el material de que está construido (resistividad), su longitud y su sección.
►Intensidad
►Ley de Ohm
L
R=ρ
S
yLa resistividad ρ depende del material de que está construido el
conductor. Su unidad es el Ω·m.
►Dependencia de
la resistencia
►Ley de Joule
yCuando una corriente atraviesa un circuito, la energía suministrada por el generador se
transforma en distintos tipos de energía. En el caso de las resistencias se transforma en
calor. Este proceso se denomina efecto Joule.
yEsto se debe al choque de los electrones con los iones de la red que originan un
aumento de la vibraciones de los iones y, consecuentemente, un aumento de la
temperatura del conductor.
yLa cantidad de calor que se produce es:
Dependencia
de la
resistencia
yLa potencia eléctrica consumida (energía
por unidad de tiempo) es:
Q = I2 ⋅ R ⋅ t
P = I2 ⋅ R = I ⋅ ΔV