Colegio Provincial de la Capital, Año:5°1°, Interacciones Eléctricas y Magnéticas
Roberto Luna
Colegio Provincial de la Capital. 5°1°. Docente: Roberto Luna
“Interacciones Eléctricas y Magnéticas”:
Guía 5: “CORRIENTE ELÉCTRICA – LEY DE OHM”
Introducción: ¡Hola a Todos!
¿Cómo están? Espero que estemos transitando una de las etapas finales de este tipo de modalidad, y pronto vernos en las clases presenciales del colegio. Por lo pronto seguimos haciendo Guías, colocándolas en la carpeta o cuaderno y consultando dudas por los medios articulados, al menos hasta la presente.
En esta Guía continuaremos con los temas, iniciados en la Guía 2, de Electricidad, para lo que nos introduciremos en la definición, cálculo y resolución de situaciones problemáticas de magnitudes eléctricas.
Objetivos
- Conocer los conceptos de Voltaje, Resistencia, Resistividad e Intensidad Eléctrica.
- Aplicar la Ley de Ohm.
Capacidades a desarrollar
Transferir los conceptos estudiados para su aplicación en situaciones cotidianas. Interpretar y organizar información de diferentes fuentes.
Utilizar vocabulario adecuado en la expresión oral, gráfica, escrita y simbólica.
FECHA DE PRESENTACIÓN: 24 de junio de 2020.
Correo: [email protected]
MAGNITUDES ELÉCTRICAS (1° Parte)
Magnitud: es cualquier propiedad de un cuerpo que se pueda medir.
Intensidad de corriente eléctrica:
Ya en Guías anteriores habíamos definido la electricidad como un fenómeno físico, producido por el movimiento e interacción entre cargas eléctricas. También habíamos definido la corriente eléctrica como el flujo de cargas que pasa por alguna región de espacio.
Y ahora para establecer diferencias, definamos a la Intensidad de Corriente Eléctrica como la cantidad de cargas eléctricas que pasa por un punto del circuito en un segundo.
O sea que Electricidad es tan solo el fenómeno de la interacción entre las cargas eléctricas, la corriente eléctrica es cuando esas cargas eléctricas están en movimiento y la Intensidad de Corriente Eléctrica es la cantidad de cargas (o sea de corriente eléctrica) que pasa en un instante de tiempo. Ya puedes ver la relación y la diferencia entre estos termino que termina por confundir hasta a los profesionales más destacados.
La corriente eléctrica es la circulación de cargas eléctricas en un circuito eléctrico.
La Intensidad de Corriente Eléctrica (I) es la cantidad de electricidad o carga eléctrica (Q) que circula por un circuito en la unidad de tiempo (t).
Para denominar la Intensidad se utiliza la letra I y su unidad es el Amperio (A).
Ejemplo: I = 10 A
La intensidad de corriente eléctrica viene dada por la siguiente fórmula:
Donde:
I = Intensidad expresada en Amperios (A), Q = Carga eléctrica expresada en Culombios y t = Tiempo expresado en segundos (seg.)
Habitualmente en vez de llamarla intensidad de corriente eléctrica, se utilizan indistintamente los términos: intensidad o corriente. La intensidad de la corriente eléctrica (I) es una magnitud física que se mide en Amperios con el Amperímetro y 1 amperio corresponde al paso de unos 6250 · 1015 electrones (es decir 6.250.000.000.000.000.000 electrones), por segundo por una sección determinada del
Resistencia: es la dificultad que pone cualquier conductor para que pase a través de él, la corriente eléctrica. Depende de las propiedades eléctricas del material, la longitud, y la sección. Su unidad de medida es Ohmios.
También podemos decir que es la oposición al movimiento de electrones. Si esa oposición es mayor, se dice que la resistencia es mayor, si es menor se dice que la resistencia es menor. Todos los conductores, dispositivos y equipos eléctricos ofrecen resistencia, unos más que otros, pero todos ofrecen resistencia a la corriente eléctrica ya sea: lámpara, motor, cable, etc.
R = r . L / A , Donde:
r = coeficiente de resistividad (propio para cada material); L = Longitud del cable y A = sección circular del cable
Si analizamos la fórmula se deduce que:
• A mayor longitud y menor área transversal del elemento, más resistencia
• A menor longitud y mayor área transversal del elemento, menos resistencia En la siguiente Tabla se muestran los valores típicos de resistividad de varios materiales a 23 °C:
Voltaje: voltaje, tensión, diferencia de potencial son la misma cosa y es la presión que ejerce una FEM (fuerza electromotriz o suministro de energía eléctrica) sobre las cargas eléctricas en un circuito eléctrico cerrado para que se produzca la corriente eléctrica.
Se entiende por Fuerza Electromotriz, cualquier dispositivo capaz de suministrar energía eléctrica dinámica, ya sea a través de medios químico, como las baterías, o electromecánicos como ocurre con los generadores de corriente eléctrica.
LEY DE OHM.
Habiendo definido previamente las magnitudes físicas de Resistencia e Intensidad estamos en condiciones de definir la Ley de Omh; debe su nombre en honor al físico alemán Georg Simon Ohm, que la descubrió en 1827, permite relacionar la intensidad de la corriente eléctrica, con la fuerza electromotriz y la resistencia a través de la ecuación:
V = I · R (Despejando obtenemos: I = V / R; y también R = V / I)
El Voltaje en volt, de un circuito es el resultado de multiplicar la intensidad en amperios por su resistencia en Ohmios. (Sabiendo dos magnitudes de un circuito podemos calcular la tercera)
Actividad 1: Veremos dos “situaciones problemáticas resueltas” (problemas para calcular la intensidad de corriente eléctrica) a modo de ejemplo. En la resolución, siempre que empleemos fórmulas, es aconsejable seguir un orden, como el propuesto:
a) Leemos atentamente el enunciado.
b) Extraemos los Datos e interpretamos cuál es la consigna o incógnita a averiguar.
c) Aplicamos la fórmula correspondiente (donde estén involucradas “las variables datos” y
“la/s variables por conocer o averiguar).
d) Puede ocurrir que a una fórmula la apliquemos directamente para conocer lo solicitado o que haya que “despejarlo” de la misma, antes de aplicar los “datos” que conocemos.
e) Resolvemos atentos a que las “variables” a conocer nos den en las “magnitudes” que corresponden.
Actividad 2: Resolver los siguientes cálculos y situaciones problemáticas:
a) Por la sección transversal de un alambre pasan 10 C en 4segundos. Calcular la intensidad de la corriente eléctrica.
b) La intensidad de la corriente que atraviesa a un conductor es 5 amperios. Calcular la carga que pasa por su sección transversal en 2 segundos.
c) Por un conductor circula una corriente de 1,5 A durante 5 min. Calcular carga que circula d) Por un conductor circula una corriente de 0,5 A y la carga que pasa por sección es de 200
Coul. ¿Cuánto tiempo circula la corriente?
e) El haz de electrones de una pantalla de T.V. tiene una intensidad de 0,25 A. Calcular la carga que circula en:
1) 10 segundos 2) 2 minutos 3) 1 hora.
BIBLIOGRAFÍA:
- Guías 2, 3 y 4 de “Interacciones Eléctricas y Magnéticas”
- Física I y Física II, Editorial Santillana.
- Física 5, José María Mautino, Editorial Stella
Directora del Colegio Provincial de la Capital: Prof. Nancy Gallardo.
