Circuitos Eléctricos Y Estudio Del Campo Eléctrico
Páginas: 9 (2081 palabras)
Publicado: 2 de marzo de 2013
Física
Práctica 1: Circuitos Eléctricos Práctica 2: Estudio del Campo Eléctrico
PRÁCTICA 1: CIRCUITOS ELÉCTRICOS
1. Objetivos de las prácticas:
Conocer las configuraciones que los elementos pasivos –en concreto los resistivos- pueden adoptar en un circuito eléctrico.
Para ello, hacemos dos prácticas. La primera práctica se divide en dos partes:
En la primera parte, serealizan diversas asociaciones en serie y en paralelo entre bombillas. Se analiza su comportamiento en su conexión a la red eléctrica general y el significado de los valores de tensión y potencia que se obtienen.
En la segunda parte, se realiza el conexionado de un circuito conmutado de dos o más interruptores.
En la segunda práctica, con un juego de aparatos de líneas equipotenciales,estudiaremos los diferentes campos eléctricos -con una tensión muy reducida- observando las posiciones de las líneas equipotenciales y sus separaciones mutuas.
2. Fundamento teórico
2.1. CONDUCTOR HOMOGÉNEO FILIFORME CON RESPUESTA LINEAL.
Se consideran conductores lineales aquellos que tienen sus elementos lineales -en particular, R constante- y no lineales aquellos cuya R varia con laintensidad.
* Resistencia. Ley de Ohm para conductores filiformes.
En un conductor óhmico, al aplicar un campo eléctrico aparece una corriente eléctrica que viene dada por:
J = σE
Siendo σ la conductividad eléctrica, medida en Siemens/metro (S/m). El valor de σ es característico de cada material. Si consideramos la situación en que la corriente entra por un punto del material y sale porotro, la ley de Ohm se expresa en su forma más conocida:
V = RI
Aquí, V es el potencial aplicado en los extremos del conductor, I es la intensidad que lo recorre y R es la resistencia, que depende del material del que esté hecho el conductor y de su geometría. Cuando el conductor es filiforme, esto es, que puede suponerse que el campo eléctrico es uniforme sobre una sección, se tiene:
ρ =1/σ es la resistividad del material, medida en Ωm, l es la longitud del conductor y S el área de su sección transversal.
La expresión obtenida para el conductor filiforme es la llamada ley de Ohm:
I = V / R = G V
CONSECUENCIAS:
1. La resistencia de un conductor filiforme es directamente proporcional a su longitud e inversamente proporcional a su sección.
2. La seccióntransversal de un conductor filiforme cilíndrico queda determinada por su diámetro.
3. Un conductor de gran diámetro tendrá más electrones libres disponibles por unidad de longitud.
4. Un conductor de mayor diámetro presenta menos resistencia que uno de menor diámetro, para la misma longitud.
5. La conductividad σ o la resistencia ρ, son características del material, independientes de sugeometría.
* Densidad volúmica de potencia de la corriente eléctrica para un conductor filiforme. Ley de Joule-Lenz.
Toda circulación de corriente eléctrica lleva asociada una pérdida de energía eléctrica en forma de calor.
La energía disipada por el paso de la corriente, por unidad de tiempo, será:
W=I2R=(VA-VB)2R
Y si la intensidad I es constante en el tiempo será:W = I 2 R t
Con unidades KW· t
2.2. ASOCIACIÓN DE RESISTENCIAS.
En los circuitos de corriente las resistencias forman asociaciones de diferente forma, entre las más conocidas están la conexión en serie y en paralelo.
* Resistencias en serie.
Aquel en el cual los elementos están conectados uno a continuación del otro. La misma corrientefluye a través de todas las resistencias conectadas.
La oposición al flujo total será debida a la resistencia equivalente a todas las resistencias conectadas:
Req = R1 + R2 + R3 + … + Rn = ∑Rk
* Resistencias en paralelo.
Los componentes están conectados entre ellos de forma que la diferencia de potencial en los extremos de cada uno es la misma.
En este caso la resistencia...
Práctica 1: Circuitos Eléctricos Práctica 2: Estudio del Campo Eléctrico
PRÁCTICA 1: CIRCUITOS ELÉCTRICOS
1. Objetivos de las prácticas:
Conocer las configuraciones que los elementos pasivos –en concreto los resistivos- pueden adoptar en un circuito eléctrico.
Para ello, hacemos dos prácticas. La primera práctica se divide en dos partes:
En la primera parte, serealizan diversas asociaciones en serie y en paralelo entre bombillas. Se analiza su comportamiento en su conexión a la red eléctrica general y el significado de los valores de tensión y potencia que se obtienen.
En la segunda parte, se realiza el conexionado de un circuito conmutado de dos o más interruptores.
En la segunda práctica, con un juego de aparatos de líneas equipotenciales,estudiaremos los diferentes campos eléctricos -con una tensión muy reducida- observando las posiciones de las líneas equipotenciales y sus separaciones mutuas.
2. Fundamento teórico
2.1. CONDUCTOR HOMOGÉNEO FILIFORME CON RESPUESTA LINEAL.
Se consideran conductores lineales aquellos que tienen sus elementos lineales -en particular, R constante- y no lineales aquellos cuya R varia con laintensidad.
* Resistencia. Ley de Ohm para conductores filiformes.
En un conductor óhmico, al aplicar un campo eléctrico aparece una corriente eléctrica que viene dada por:
J = σE
Siendo σ la conductividad eléctrica, medida en Siemens/metro (S/m). El valor de σ es característico de cada material. Si consideramos la situación en que la corriente entra por un punto del material y sale porotro, la ley de Ohm se expresa en su forma más conocida:
V = RI
Aquí, V es el potencial aplicado en los extremos del conductor, I es la intensidad que lo recorre y R es la resistencia, que depende del material del que esté hecho el conductor y de su geometría. Cuando el conductor es filiforme, esto es, que puede suponerse que el campo eléctrico es uniforme sobre una sección, se tiene:
ρ =1/σ es la resistividad del material, medida en Ωm, l es la longitud del conductor y S el área de su sección transversal.
La expresión obtenida para el conductor filiforme es la llamada ley de Ohm:
I = V / R = G V
CONSECUENCIAS:
1. La resistencia de un conductor filiforme es directamente proporcional a su longitud e inversamente proporcional a su sección.
2. La seccióntransversal de un conductor filiforme cilíndrico queda determinada por su diámetro.
3. Un conductor de gran diámetro tendrá más electrones libres disponibles por unidad de longitud.
4. Un conductor de mayor diámetro presenta menos resistencia que uno de menor diámetro, para la misma longitud.
5. La conductividad σ o la resistencia ρ, son características del material, independientes de sugeometría.
* Densidad volúmica de potencia de la corriente eléctrica para un conductor filiforme. Ley de Joule-Lenz.
Toda circulación de corriente eléctrica lleva asociada una pérdida de energía eléctrica en forma de calor.
La energía disipada por el paso de la corriente, por unidad de tiempo, será:
W=I2R=(VA-VB)2R
Y si la intensidad I es constante en el tiempo será:W = I 2 R t
Con unidades KW· t
2.2. ASOCIACIÓN DE RESISTENCIAS.
En los circuitos de corriente las resistencias forman asociaciones de diferente forma, entre las más conocidas están la conexión en serie y en paralelo.
* Resistencias en serie.
Aquel en el cual los elementos están conectados uno a continuación del otro. La misma corrientefluye a través de todas las resistencias conectadas.
La oposición al flujo total será debida a la resistencia equivalente a todas las resistencias conectadas:
Req = R1 + R2 + R3 + … + Rn = ∑Rk
* Resistencias en paralelo.
Los componentes están conectados entre ellos de forma que la diferencia de potencial en los extremos de cada uno es la misma.
En este caso la resistencia...
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