3.7 - 3.11
LOS TEMAS DE HOY:
Equipo 2
3.7 Corriente Eléctrica
Es el flujo de electrones a través de un conductor.
Este es un fenómeno físico causado por el desplazamiento
de una carga (ión o electrón). Se refriere a cuando el flujo de
cargas electrónicas (electrones) pasan por un determinado
punto en un circuito eléctrico.
¿Cómo se mide la corriente eléctrica?
Para medirla se utiliza un
AMPERIMETRO, el cual puede ser
analógico o digital.
Aclaración: se debe procurar tener una
idea de la magnitud de la corriente para
seleccionar la escala en el instrumento.
Tipos de
corrient
es
Corriente continua: los electrones se mueven siempre en la
misma dirección. Ejemplo: la corriente eléctrica que se obtiene
de una pila, como las que se usan en una linterna.
Corriente alterna: invierte periodicamente la direccion en la
que fluye. Ejemplo: lo que hace un generador de corriente en
las grandes compañias de electricidad CFE.
1.
2.
La diferencia radica en cómo se
mueven los electrones dentro
de un conductor eléctrico.
En el caso de la corriente
alterna, se hace por medio de
un movimiento oscilatorio,
mientras que en la corriente
directa los electrones se
mueven hacia una sola
dirección: desde el polo
negativo al positivo.
C. Directa
C. Alterna
¿Cómo se conduce la
corriente eléctrica?
El transporte de electricidad se efectúa a través de líneas de
transporte a tensiones elevadas que, junto con las
subestaciones eléctricas, forman la red de transporte. Para
poder transportar la electricidad con las menores pérdidas
de energía posibles es necesario elevar su nivel de tensión.
La corriente eléctrica puede inducir cambios químicos en las
sustancias y reacciones químicas. Este fenómeno se conoce como
electrolisis, y puede emplearse para proteger una superficie metálica
de la corrosión o para mejorar las superficies.
3.8
Resistencia
Eléctrica
La naturaleza del material conductor (r)
La temperatura (T)
La longitud del conductor (L)
Su área transversal (A)
En los conductores, la resistencia depende de cuatro factores:
1.
2.
3.
4.
La corriente eléctrica no fluye con igual facilidad en todos los materiales conductores, ya
que unos presentan más oposición a ésta que otros. La resistencia que presentan los
conductores al flujo de corriente eléctrica nos indica que existen los conductores
perfectos a las temperaturas ordinarias.
Todas las sustancias, incluso el cobre y otros metales, presentan cierta resistencia u
oposición al flujo de electrones. La oposición que presentan los conductores al paso de la
corriente electrica recibe el nombre de resistencia electrica (R). La unidad fundamental
de resistencia es el ohm (Ω) y el instrumento para mediria es el ohmímetro.
La resistencia de los materiales varía considerablemente.
El mejor conductor de corriente es la plata, pero el más utilizado es el cobre.
Los factores que afectan la resistencia de un material se pueden relacionar en la
siguiente ecuación:
R= resistencia, en ohm (Q)
p= resistencia específica o resistividad a la
temperatura dada (Ω*m)
A= sección transversal (m²)
L= longitud del conductor (m)
Conductores: ofrecen muy poca resistencia, donde los electrones pueden moverse
fácilmente. Ejemplos: plata, cobre, oro y aluminio.
Aislantes: presentan alta resistencia y restringen el flujo de electrones. Ejemplos: goma,
papel, vidrio, madera y plástico.
La resistencia se mide en ohmios, que se simbolizan con la letra griega omega (Ω). En honor a
Georg Simon Ohm, al que se le atribuye la formulación de la Ley de Ohm.
Todos los materiales que resisten en cierta medida el flujo de corriente, se incluyen en dos
categorías:
Cuanto mayor sea la resistencia, menor será el flujo de corriente. Todos los conductores
emiten cierto grado de calor, por lo que el sobrecalentamiento es un problema que a menudo se
asocia con la resistencia. Cuanto menor sea la resistencia, mayor será el flujo de corriente.
Causas posibles: aisladores dañados por la humedad o un sobrecalentamiento.
3.9 Circuito
Eléctrico
Energía térmica (estufa)
Energía lumínica (bombilla)
Energía cinética (motor)
Conjunto de elementos eléctricos conectados entre sí que
permiten generar, transportar y utilizar la energía eléctrica
con la finalidad de transformarla en otro tipo de energía.
El paso de la corriente va a depender de las partes que
compongan el sistema (interruptores, resistencias,
condensadores, cables, semiconductores, entre otros).
¿QUÉ ES?
¿Cómo funciona un
circuito eléctrico?
Se generan a través de plantas
de energía o instalaciones
eléctricas y, para que lleguen a
un hogar, se distribuye por
medio de una red eléctrica
pública o bien se almacena
dentro de baterías.
Funcionan cuando se enciende o
activa un interruptor. La
electricidad viaja desde la fuente
de alimentación hasta las
resistencias, piezas que
posibilitan el flujo de electrones
en su interior (y, en
consecuencia, el paso de la
energía eléctrica).
Tipos de Circuito Eléctrico
Circuito eléctrico simple: circuito cerrado, en el que existen
movimientos de cargas, desde un elemento que hace la
función de bombear (fuente) las cargas a través de un
conductor, hasta un dispositivo que convierte la energía
eléctrica en otro tipo de energía: cinética (motor), lumínica
(foco), térmica (calentador) etc., para luego regresar al sistema
de bombeo.
Circuito en paralelo: forma de circuito que consta en dos o
más resistores conectados directamente a una fuente o punto.
Circuito mixto en serie y en paralelo: consta
de dos o más grupos de resistores conectados
en paralelo y en serie, o dos o más ramas en
serie conectados en paralelo entre sí.
ELEMENTOS DE UN C. ELÉCTRICO
Generador: Produce y mantiene el tránsito eléctrico en un circuito. Sirve
para corriente alterna y continua.
Conductor: Por el cual la corriente puede viajar de un componente a otro
para garantizar una óptima conductividad.
Zumbador: Utilizado en sistemas que forman parte de electrodomésticos o
automóviles produce un sonido continuo e intermitente en un mismo tono.
Resistencias fijas: Protegen las piezas por las que no debe circular corriente
de alta intensidad.
Potenciómetro: Controlan la cantidad de corriente con el fin de evitar
subidas de tensión.
Elementos de mando y control: Interruptores; dirigen o cortar el paso de la
electricidad.
Elementos de protección: Protegen el sistema eléctrico y a las personas que
manipulan el circuito, evitando que sufran cortocircuitos.
Simplificación
de un circuito
Esto nos ayuda a interpretar la ley de ohm, con
mucho mayor facilidad, ya que para aplicar la
fórmula de la corriente para un circuito
necesitamos saber el valor de la resistencia y el
voltaje del circuito.
Si hay un circuito de dos o más resistencias en
cualquiera de los tipos, lo podemos reducir en un
circuito simple llamada resistencia equivalente,
pero debemos calcular la resistencia equivalente.
La resistencia equivalente es la suma
de las resistencias que forman el
circuito.
La corriente en cada una de las
resistencias es la misma para todas e
igual a la corriente que circula por el
circuito.
El voltaje o diferencia de potencial
total es igual a la suma de los
voltajes de cada resistencia.
Para calcular la resistencia equivalente
debes tomar en cuenta:
Corriente total del circuito = Suma de las
corrientes de cada una de las resistencias.
Voltaje o diferencia de potencial total es la
misma en cada resistencia del circuito.
En un circuito en paralelo el reciproco de la
resistencia equivalente debe ser igual a la suma
de los recíprocos de las resistencias.
Se puede calcular la resistencia de un circuito
paralelo de dos formas:
1.
2.
3.10 Ley de Ohm
Si se aumenta la diferencia de potencial
o voltaje a un circuito, aumenta la
intensidad de la corriente eléctrica.
Al aumentar la resistencia del conductor,
disminuye la intensidad de la corriente
eléctrica.
Con base a lo visto anteriormente, la ley de
Ohm se establece los siguientes enunciados:
Por lo cual la ley de Ohm se puede enunciar
como sigue:
La intensidad de corriente (l) que circula por
un circuito es directamente proporcional a la
diferencia de potencial o voltaje (V) e
inversamente proporcional a la resistencia (R).
Siempre que se quiera
resolver un problema
que involucre la ley de
Ohm, primero se debe
dibujar el diagrama del
circuito a considerar.
Sólo se aplica a los sólidos, no a los líquidos.
Se debe considerar cualquier cambio de
temperatura, puesto que todos los resistores se
calientan cuando los electrones los atraviesan.
Debe modificarse cuando se aplica a los circuitos
con corriente alterna.
La expresión de la ley de Ohm es utilizada
ampliamente para el análisis de circuitos sencillos. Pero
a pesar de esto, la ley de Ohm tiene sus limitaciones;
Algunas combinaciones de
materiales conducen las
cargas con mayor facilidad
en un sentido más que en
el opuesto.
Georg Simon Ohm (1787-1854)
(físico y profesor de secundaria) fue el primero en
establecer la relación entre la tensión y la corriente
que circulan por un conductor.
La ley de Ohm se refiere a la relación entre voltaje y corriente.
El voltaje mueve la corriente mientras la resistencia la impide.
Circuitos o componentes que obedecen la relación V=IR son
conocidos como óhmicos y presentan gráficos corriente-voltaje
que son lineales y pasan por el punto cero.
Conductores no óhmicos: son aquellos conductores donde su
resistencia depende de la diferencia de potencial aplicado.
La fuente de todas las cargas eléctricas reside en la estructura
atómica; siendo el electrón la unidad básica de la carga.
Las sustancias que se resisten a la carga son llamadas aislantes.
Puntos claves a recordar:
Es uno de los dos componentes de la
radiación electromagnética (junto a
la electricidad) que se manifiesta a
través de fuerzas de atracción o
repulsión entre ciertos tipos de
materiales y un campo de energía
magnética (campo magnético).
3.11
Magnetismo
Propiedad que muestra determinadas
sustancias (minerales de hierro, cobalto y
niquel) que pueden atraer a otras
sustancias, tales como trozos de hierro.
Todas las sustancias son afectadas por el magnetismo,
pero no todas lo hacen de la misma manera.
Algunos ciertos metales ferromagnéticos
(hierro, níquel, cobalto y sus aleaciones) son
particularmente propensos a ello y por ende pueden
constituir imanes. Algunos de ellos pueden ser de
origen natural y otros de origen artificial por ejemplo,
como consecuencia de la acción de la
electricidad sobre ciertos materiales (electroimanes).
La mayoría de los imanes son dipolos magnéticos:
están dotados de un polo positivo y un polo negativo.
Cada uno de estos polos ejerce una fuerza sobre otros
imanes, o metales ferromagnéticos que encuentren en
su área de acción, según una ley que establece que los
polos semejantes se repelen, mientras que los opuestos se
atraen.
Estos pueden darse a una escala macroscópica (por ejemplo, en el planeta
Tierra existe un polo Norte y un polo Sur, cada uno ejerciendo una influencia magnética que permite
el funcionamiento de las brújulas) o microscópica (por ejemplo, en la orientación de ciertas
moléculas orgánicas debido a la carga eléctrica de sus átomos).
Y estas fuerzas de magnetismo son importantes entre las fuerzas elementales de la naturaleza.
dipolos
El ser humano conoce el magnetismo desde épocas
tempranas. Sus efectos fueron descritos en la
antigüedad griega por Tales de Mileto y otros
filósofos parecidos, quienes notaron que ciertas
piedras provenientes de la ciudad de Magnesia del
Meandro (Asia menor) atraían el hierro. De allí
proviene el nombre magnetismo.
Concentran actividad magnética en los puntos ubicados en sus extremos (polos
magnéticos).
Entre las propiedades de los imanes esta que:
Los polos reciben ese nombre debido a que sí un imán en forma de barra se suspende en
un hilo, éste se orienta de manera que uno de sus polos apunte hacia el polo Norte de la
tierra y el otro hacia el Polo sur. De esta manera se le llama polo norte del imán al que
apunta hacia el polo Norte de la tierra y Polo sur al que apunta hacia el polo sur terrestre.
La manera en que se orienta un imán ha sido utilizado desde la
antigüedad por los navegantes en un dispositivo llamado brújula.
Un imán siempre tiene dos polos.
Un imán responde la ley fundamental
del magnetismo.
Los polos de un imán no pueden
separarse.
Generan en el espacio que los rodea un
campo magnético.
Características de los imanes:

Exposición de Física 5 temas diferentes.

  • 1.
    3.7 - 3.11 LOSTEMAS DE HOY: Equipo 2
  • 2.
    3.7 Corriente Eléctrica Esel flujo de electrones a través de un conductor. Este es un fenómeno físico causado por el desplazamiento de una carga (ión o electrón). Se refriere a cuando el flujo de cargas electrónicas (electrones) pasan por un determinado punto en un circuito eléctrico. ¿Cómo se mide la corriente eléctrica? Para medirla se utiliza un AMPERIMETRO, el cual puede ser analógico o digital. Aclaración: se debe procurar tener una idea de la magnitud de la corriente para seleccionar la escala en el instrumento.
  • 3.
    Tipos de corrient es Corriente continua:los electrones se mueven siempre en la misma dirección. Ejemplo: la corriente eléctrica que se obtiene de una pila, como las que se usan en una linterna. Corriente alterna: invierte periodicamente la direccion en la que fluye. Ejemplo: lo que hace un generador de corriente en las grandes compañias de electricidad CFE. 1. 2. La diferencia radica en cómo se mueven los electrones dentro de un conductor eléctrico. En el caso de la corriente alterna, se hace por medio de un movimiento oscilatorio, mientras que en la corriente directa los electrones se mueven hacia una sola dirección: desde el polo negativo al positivo. C. Directa C. Alterna
  • 4.
    ¿Cómo se conducela corriente eléctrica? El transporte de electricidad se efectúa a través de líneas de transporte a tensiones elevadas que, junto con las subestaciones eléctricas, forman la red de transporte. Para poder transportar la electricidad con las menores pérdidas de energía posibles es necesario elevar su nivel de tensión. La corriente eléctrica puede inducir cambios químicos en las sustancias y reacciones químicas. Este fenómeno se conoce como electrolisis, y puede emplearse para proteger una superficie metálica de la corrosión o para mejorar las superficies.
  • 5.
    3.8 Resistencia Eléctrica La naturaleza delmaterial conductor (r) La temperatura (T) La longitud del conductor (L) Su área transversal (A) En los conductores, la resistencia depende de cuatro factores: 1. 2. 3. 4. La corriente eléctrica no fluye con igual facilidad en todos los materiales conductores, ya que unos presentan más oposición a ésta que otros. La resistencia que presentan los conductores al flujo de corriente eléctrica nos indica que existen los conductores perfectos a las temperaturas ordinarias. Todas las sustancias, incluso el cobre y otros metales, presentan cierta resistencia u oposición al flujo de electrones. La oposición que presentan los conductores al paso de la corriente electrica recibe el nombre de resistencia electrica (R). La unidad fundamental de resistencia es el ohm (Ω) y el instrumento para mediria es el ohmímetro.
  • 6.
    La resistencia delos materiales varía considerablemente. El mejor conductor de corriente es la plata, pero el más utilizado es el cobre. Los factores que afectan la resistencia de un material se pueden relacionar en la siguiente ecuación: R= resistencia, en ohm (Q) p= resistencia específica o resistividad a la temperatura dada (Ω*m) A= sección transversal (m²) L= longitud del conductor (m)
  • 7.
    Conductores: ofrecen muypoca resistencia, donde los electrones pueden moverse fácilmente. Ejemplos: plata, cobre, oro y aluminio. Aislantes: presentan alta resistencia y restringen el flujo de electrones. Ejemplos: goma, papel, vidrio, madera y plástico. La resistencia se mide en ohmios, que se simbolizan con la letra griega omega (Ω). En honor a Georg Simon Ohm, al que se le atribuye la formulación de la Ley de Ohm. Todos los materiales que resisten en cierta medida el flujo de corriente, se incluyen en dos categorías: Cuanto mayor sea la resistencia, menor será el flujo de corriente. Todos los conductores emiten cierto grado de calor, por lo que el sobrecalentamiento es un problema que a menudo se asocia con la resistencia. Cuanto menor sea la resistencia, mayor será el flujo de corriente. Causas posibles: aisladores dañados por la humedad o un sobrecalentamiento.
  • 8.
    3.9 Circuito Eléctrico Energía térmica(estufa) Energía lumínica (bombilla) Energía cinética (motor) Conjunto de elementos eléctricos conectados entre sí que permiten generar, transportar y utilizar la energía eléctrica con la finalidad de transformarla en otro tipo de energía. El paso de la corriente va a depender de las partes que compongan el sistema (interruptores, resistencias, condensadores, cables, semiconductores, entre otros). ¿QUÉ ES?
  • 9.
    ¿Cómo funciona un circuitoeléctrico? Se generan a través de plantas de energía o instalaciones eléctricas y, para que lleguen a un hogar, se distribuye por medio de una red eléctrica pública o bien se almacena dentro de baterías. Funcionan cuando se enciende o activa un interruptor. La electricidad viaja desde la fuente de alimentación hasta las resistencias, piezas que posibilitan el flujo de electrones en su interior (y, en consecuencia, el paso de la energía eléctrica).
  • 10.
    Tipos de CircuitoEléctrico Circuito eléctrico simple: circuito cerrado, en el que existen movimientos de cargas, desde un elemento que hace la función de bombear (fuente) las cargas a través de un conductor, hasta un dispositivo que convierte la energía eléctrica en otro tipo de energía: cinética (motor), lumínica (foco), térmica (calentador) etc., para luego regresar al sistema de bombeo. Circuito en paralelo: forma de circuito que consta en dos o más resistores conectados directamente a una fuente o punto. Circuito mixto en serie y en paralelo: consta de dos o más grupos de resistores conectados en paralelo y en serie, o dos o más ramas en serie conectados en paralelo entre sí.
  • 11.
    ELEMENTOS DE UNC. ELÉCTRICO Generador: Produce y mantiene el tránsito eléctrico en un circuito. Sirve para corriente alterna y continua. Conductor: Por el cual la corriente puede viajar de un componente a otro para garantizar una óptima conductividad. Zumbador: Utilizado en sistemas que forman parte de electrodomésticos o automóviles produce un sonido continuo e intermitente en un mismo tono. Resistencias fijas: Protegen las piezas por las que no debe circular corriente de alta intensidad. Potenciómetro: Controlan la cantidad de corriente con el fin de evitar subidas de tensión. Elementos de mando y control: Interruptores; dirigen o cortar el paso de la electricidad. Elementos de protección: Protegen el sistema eléctrico y a las personas que manipulan el circuito, evitando que sufran cortocircuitos.
  • 12.
    Simplificación de un circuito Estonos ayuda a interpretar la ley de ohm, con mucho mayor facilidad, ya que para aplicar la fórmula de la corriente para un circuito necesitamos saber el valor de la resistencia y el voltaje del circuito. Si hay un circuito de dos o más resistencias en cualquiera de los tipos, lo podemos reducir en un circuito simple llamada resistencia equivalente, pero debemos calcular la resistencia equivalente. La resistencia equivalente es la suma de las resistencias que forman el circuito. La corriente en cada una de las resistencias es la misma para todas e igual a la corriente que circula por el circuito. El voltaje o diferencia de potencial total es igual a la suma de los voltajes de cada resistencia. Para calcular la resistencia equivalente debes tomar en cuenta: Corriente total del circuito = Suma de las corrientes de cada una de las resistencias. Voltaje o diferencia de potencial total es la misma en cada resistencia del circuito. En un circuito en paralelo el reciproco de la resistencia equivalente debe ser igual a la suma de los recíprocos de las resistencias. Se puede calcular la resistencia de un circuito paralelo de dos formas: 1. 2.
  • 13.
    3.10 Ley deOhm Si se aumenta la diferencia de potencial o voltaje a un circuito, aumenta la intensidad de la corriente eléctrica. Al aumentar la resistencia del conductor, disminuye la intensidad de la corriente eléctrica. Con base a lo visto anteriormente, la ley de Ohm se establece los siguientes enunciados: Por lo cual la ley de Ohm se puede enunciar como sigue: La intensidad de corriente (l) que circula por un circuito es directamente proporcional a la diferencia de potencial o voltaje (V) e inversamente proporcional a la resistencia (R).
  • 14.
    Siempre que sequiera resolver un problema que involucre la ley de Ohm, primero se debe dibujar el diagrama del circuito a considerar. Sólo se aplica a los sólidos, no a los líquidos. Se debe considerar cualquier cambio de temperatura, puesto que todos los resistores se calientan cuando los electrones los atraviesan. Debe modificarse cuando se aplica a los circuitos con corriente alterna. La expresión de la ley de Ohm es utilizada ampliamente para el análisis de circuitos sencillos. Pero a pesar de esto, la ley de Ohm tiene sus limitaciones; Algunas combinaciones de materiales conducen las cargas con mayor facilidad en un sentido más que en el opuesto.
  • 15.
    Georg Simon Ohm(1787-1854) (físico y profesor de secundaria) fue el primero en establecer la relación entre la tensión y la corriente que circulan por un conductor. La ley de Ohm se refiere a la relación entre voltaje y corriente. El voltaje mueve la corriente mientras la resistencia la impide. Circuitos o componentes que obedecen la relación V=IR son conocidos como óhmicos y presentan gráficos corriente-voltaje que son lineales y pasan por el punto cero. Conductores no óhmicos: son aquellos conductores donde su resistencia depende de la diferencia de potencial aplicado. La fuente de todas las cargas eléctricas reside en la estructura atómica; siendo el electrón la unidad básica de la carga. Las sustancias que se resisten a la carga son llamadas aislantes. Puntos claves a recordar:
  • 16.
    Es uno delos dos componentes de la radiación electromagnética (junto a la electricidad) que se manifiesta a través de fuerzas de atracción o repulsión entre ciertos tipos de materiales y un campo de energía magnética (campo magnético). 3.11 Magnetismo Propiedad que muestra determinadas sustancias (minerales de hierro, cobalto y niquel) que pueden atraer a otras sustancias, tales como trozos de hierro.
  • 17.
    Todas las sustanciasson afectadas por el magnetismo, pero no todas lo hacen de la misma manera. Algunos ciertos metales ferromagnéticos (hierro, níquel, cobalto y sus aleaciones) son particularmente propensos a ello y por ende pueden constituir imanes. Algunos de ellos pueden ser de origen natural y otros de origen artificial por ejemplo, como consecuencia de la acción de la electricidad sobre ciertos materiales (electroimanes). La mayoría de los imanes son dipolos magnéticos: están dotados de un polo positivo y un polo negativo. Cada uno de estos polos ejerce una fuerza sobre otros imanes, o metales ferromagnéticos que encuentren en su área de acción, según una ley que establece que los polos semejantes se repelen, mientras que los opuestos se atraen.
  • 18.
    Estos pueden darsea una escala macroscópica (por ejemplo, en el planeta Tierra existe un polo Norte y un polo Sur, cada uno ejerciendo una influencia magnética que permite el funcionamiento de las brújulas) o microscópica (por ejemplo, en la orientación de ciertas moléculas orgánicas debido a la carga eléctrica de sus átomos). Y estas fuerzas de magnetismo son importantes entre las fuerzas elementales de la naturaleza. dipolos El ser humano conoce el magnetismo desde épocas tempranas. Sus efectos fueron descritos en la antigüedad griega por Tales de Mileto y otros filósofos parecidos, quienes notaron que ciertas piedras provenientes de la ciudad de Magnesia del Meandro (Asia menor) atraían el hierro. De allí proviene el nombre magnetismo.
  • 19.
    Concentran actividad magnéticaen los puntos ubicados en sus extremos (polos magnéticos). Entre las propiedades de los imanes esta que: Los polos reciben ese nombre debido a que sí un imán en forma de barra se suspende en un hilo, éste se orienta de manera que uno de sus polos apunte hacia el polo Norte de la tierra y el otro hacia el Polo sur. De esta manera se le llama polo norte del imán al que apunta hacia el polo Norte de la tierra y Polo sur al que apunta hacia el polo sur terrestre. La manera en que se orienta un imán ha sido utilizado desde la antigüedad por los navegantes en un dispositivo llamado brújula. Un imán siempre tiene dos polos. Un imán responde la ley fundamental del magnetismo. Los polos de un imán no pueden separarse. Generan en el espacio que los rodea un campo magnético. Características de los imanes: