INENSIDAD DE CORRIENTE

 
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INENSIDAD DE CORRIENTE
 
 
TEORIA
La electrostática estudia las distribuciones de cargas en sus estados estacionarios. Los regímenes transitorios crean movimientos de cargas en orden al alcanzar las distribuciones estables; a estos movimientos de cargas se les denomina corriente eléctrica.
Se define la intensidad de la corriente eléctrica como la carga eléctrica que atraviesa perpendicularmente una sección de un conductor en la unidad de tiempo. Fijando la sección recta del conductor que se podrá escribir así:

Im = q/t

Si el paso de la carga a través de la sección no es uniforme, habrá que considerar un intervalo de tiempo suficientemente corto:


HI = dq/dt

Utilizando la notación matemática de la derivada. Si no se especifica l contrario, al hablar e intensidad se entiende referida a la instantánea y no a la media.
Una corriente eléctrica puede establecerse en cualquier medio conductor. En un sólido la corriente eléctrica será debida al movimiento de los electrones libres –cargas negativas- en las disoluciones de sales al movimiento de iones de ambos signos.
El sentido positivo de la intensidad es el del movimiento de las cargas positivas. Por tanto, es un conductor en el que las cargas móviles sean negativas el sentido convencional de la corriente será opuesto al movimiento de estas.
Calculemos cual es la intensidad de la corriente creada por el movimiento de cargas
Que poseen una carga e y velocidad media v, y de las que existen n por unidad de volumen de conductor. Considere un conductor de sección recta S constante y que la velocidad d las cargas se mantiene constante. E un tiempo t las cargas se habrán desplazado una longitud v.t, y por tanto, una sección recta del conductor habrá sido atravesada por las cargas contenidas en un volumen v.t.S; estas cargas son n.v.t.S.e.
La intensidad debe ser la carga neta total que atraviesa la sección por unidad de tiempo y sui expresión será:
I = q/t = n.v.t.S.e/t =n.e.v.S

En el caso general que existan diferentes tipos de carga con distinta densidad de ellas, diferente velocidad y numero desigual de carga por unida de portadora, la intensidad sera:

i= S.åni.ei.vi

Calculemos la velocidad media que anima a los electrones libres e un hilo conductor de cobre de 0,1 mm₂ por el que circula una corriente de un culombio por segundo si sabemos que la carga de un electrón es de 1.6.10- 19culombios y la densidad de ellos en el cobre es de 8.5.1028 por metro cúbico.
De la expresión que proporciona el valor de la intensidad se puede obtener la que facilita el valor de la velocidad: v=i/n.e.S.
Sustituyendo valores en esta expresión tendremos:
V= 1(c/s)/8.5.1028 (elec./m3).1.6.10-19
(c/ elec.).0,1.10-6 m2 =7.35.10-4 m/s.

La unidad del sistema internacional empleada para medir la intensidad de la corriente eléctrica es el amperio, equivalente al paso de un culombio por un Segundo.


CIRCUITO ELECTRICO.

Si en un conductor se registra un movimiento de cargas ello será debido a la existencia de un campo eléctrico en su interior y, por tanto a la de una diferencia de potencia de unos puntos a otros. Las cargas positivas se desplazan delos puntos de potencial mayor a los de menor valor, en el sentido adoptado como convencional para la corriente; las cargas negativas se desplazan de los puntos de potencial bajo a los de potencial alto.
Si no existe ningún medio exterior al conductor capaz de evitarlo, las argas se desplazaran en el sentido en el que tiendan anular el campo eléctrico e igualar todos los potenciales; cuando esto se allá logrado cesara la corriente eléctrica a través de cualquier sección del conductor. Si con un medio exterior se consigue crear una diferencia de potencial entre dos puntos del conductor, la corriente eléctrica se establece desde el punto de potencial elevado al potencial mas bajo, y, puesto que en este no puede existir un sumidero de cargas, deberán ser enviadas a través del dispositivo exterior de nuevo al punto de elevado potencial.
Los medios exteriores empleados para elevar el potencial de las cargas mas comunes son la dimano y las pilas y baterías químicas que se llama un circuito cerrado. Una corriente permanente solo se pude establecer en un circuito cerrado. Un circuito eléctrico se representa mediante un esquema en el que los conductores se simbolizan mediante líneas y los distintos componentes que lo forman, utilizando otros signos característicos (como el ya señalado del conductor). Los dinamos y pilas químicas se representan respectivamente .







Donde + indica el punto de potencial elevado. El generador, pila o dinamo, no es una fuente de carga eléctrica; su función es trasladar estas desde un punto debajo potencial a otro de potencial mas elevado.

RESISTIVIDAD Y RESISTENCIA

La intensidad y la corriente eléctrica que se establece a través de la unidad de área en un medio mas o menos conductor depende del campo en el y de la naturaleza del medio.
Para un conductor metálico se puede escribir :

I /S =E/Q
Donde Q es una constante propia
De cada metal denominada resistividad.
Si consideramos el conductor metálico de sección constante y un valor también constante del campo eléctrico, la diferencia de potencial entre dos secciones separadas una distancia l sobre el conductor será V=E.l. sustituyendo el valor del campo eléctrico deducido de ella a la expresión que proporciona la intensidad de la corriente eléctrica tenemos:


I /S=V/Q.l
Expresión que puede ponerse en forma explicita la intensidad de corriente que atraviesa la sección recta del conductor :

I=V/(Q.l/S)

La ecuación que proporciona la intensidad que por el circula conociendo la diferencia de potencial entre sus extremos es:

I=V/R

RESISTORES EN SERIE O EN PARALELO

RESISTORES EN SERIE

Si dos o mas resistores están conectados juntos de modo que tengan un solo punto en común por par(que no estén conectados a un tercer elemento), se dice que están en serie.
La corriente es la misma a través de cada resistor debido a que cualquier carga que fluya por la resistencia 1 debe también fluir por la resistencia dos y así sucesivamente.

Suponiendo que tres(R1,R2,R3), resistores están conectados en serie, la resistencia efectiva R de los tres resistores se puede determinar a través del voltaje externo V y la corriente i teniendo en cuenta la ley de ohm.





































 
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