Fisica

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Circuito Eléctrico: Un circuito eléctrico es un camino cerrado por donde circulan electrones. Este camino está formado por cables y otros componentes eléctricos, como pilas, bombillos e interruptores.
La finalidad de los circuitos es hacer que la corriente eléctrica haga un trabajo útil, como iluminar, mover un motor, hacer funcionar un aparato de radio, etc.
En un circuitoeléctrico se produce una transformación de energías. La energía eléctrica de los electrones en movimiento se trasforma en energía luminosa, mecánica, sonora, etc; dependiendo del tipo de circuito.
Ejemplo de un circuito eléctrico sencillo: Una bombilla conectada a una pila, en este circuito la energía eléctrica se transforma en energía luminosa.Potencial Eléctrico: El potencial eléctrico en un punto es el trabajo que debe realizar una fuerza eléctrica para mover una carga positiva q desde la referencia hasta ese punto, dividido por unidad de carga de prueba. Dicho de otra forma, es el trabajo que debe realizar una fuerza externa para traer una carga unitariaq desde la referencia hasta el punto considerado en contra de la fuerza eléctrica. Matemáticamente se expresa por:

Considérese una carga puntual de prueba positiva, la cual se puede utilizar para hacer el mapa de un campo eléctrico. Para tal carga de prueba localizada a una distancia r de una carga q, la energía potencial electrostática mutua es:De manera equivalente, el potencial eléctrico es:


El Efecto Joule: Se conoce como Efecto Joule al fenómeno por el cual si en un conductor circula corriente eléctrica, parte de la energía cinética de los electrones se transforma en calor debido a los choques que sufren con los átomos del material conductor por el quecirculan, elevando la temperatura del mismo.
El movimiento de los electrones en un cable es desordenado, esto provoca continuos choques entre ellos y como consecuencia un aumento de la temperatura en el propio cable.

Causas del fenómeno: Los sólidos tienen generalmente una estructura cristalina, ocupando los átomos o moléculas los vértices de las celdas unitarias, y a veces también el centro de lacelda o de sus caras. Cuando el cristal es sometido a una diferencia de potencial, los electrones son impulsados por el campo eléctrico a través del sólido debiendo en su recorrido atravesar la intrincada red de átomos que lo forma. En su camino, los electrones chocan con estos átomos perdiendo parte de su energía cinética, que es cedida en forma de calor.
Este efecto fue definido de la siguientemanera: "El calor generado por una corriente eléctrica, depende directamente del cuadrado de la intensidad de la corriente, del tiempo que ésta circula por el conductor y de la resistencia que opone el mismo al paso de la corriente". Matemáticamente se expresa como:



Microscópicamente el efecto Joule se calcula a través de la integral de volumen del campoeléctrico por la densidad de corriente :



La resistencia es el componente que transforma la energía eléctrica en calor, (por ejemplo un hornillo eléctrico, una estufa eléctrica, una plancha etc.).
Mediante la ley de Joule podemos determinar la cantidad de calor que es capaz de entregar una resistencia, esta cantidad de calor dependerá de la intensidad decorriente que por ella circule, del valor de la resistencia eléctrica y de la cantidad de tiempo que esté conectada, luego podemos enunciar la ley de Joule diciendo que la cantidad de calor desprendido por una resistencia es directamente proporcional al cuadrado de la intensidad de corriente al valor la resistencia y al tiempo. Pero el calor no es el único efecto de la corriente eléctrica, también lo...
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