Tippens Fisica 7e Diapositivas 27

Capítulo 27. Corriente y
resistencia
Presentación PowerPoint de
Paul E. Tippens, Profesor de Física
Southern Polytechnic State
© 2007
University

Objetivos: Después de
completar este módulo
deberá:

• Definir corriente eléctrica y fuerza
electromotriz.
• Escribir y aplicar la ley de Ohm a
circuitos que contengan resistencia y
fem.
• Definir la resistividad de un material y
aplicar fórmulas parasu cálculo.
• Definir y aplicar el concepto de
coeficiente de temperatura de la
resistencia.

Corriente eléctrica
La corriente eléctrica I es la
tasa del flujo de carga Q a
través de una sección
transversal A en una unidad
de tiempo t.

Q
Q
II 

tt

1C
1C
11A

A
11ss

+

+Q

A
t

Alambr
e

Un
Un ampere
ampere AA es
es la
la carga
carga que
que
fluye
fluye aa la
la tasa
tasa de
de un
uncoulomb
coulomb
por
por segundo
segundo..

-

Ejemplo 1. La corriente eléctrica en un
alambre es de 6 A. ¿Cuántos electrones
fluyen a través de un punto dado en un
tiempo de 3 s?
qq
II 
 ;; qq 
ItIt
tt
I=6A
q = (6 A)(3 s) = 18
C
Recuerde que: 1 e- = 1.6 x 10-19 C, luego
convierta: 

1e20
18 C  18 C  
1,125 x 10 electrons
-19 
 1.6 x 10 C 
En 3 s: 1.12 x 1020
electrones

Corrienteconvencional
Imagine un capacitor cargado con Q = CV
al que se permite
+ descargarse.
+ + Flujo de
eelectrones

Flujo
convencional

+

Flujo de electrones: La
dirección de e- que fluye de –
a +.

Corriente convencional:
El movimiento de +q de
+ a – tiene el mismo
efecto.

Los campos eléctricos y el potencial se
definen en términos de +q, así que se
supondrá corriente convencional (incluso si
el flujo deelectrones puede ser el flujo real).

Fuerza electromotriz
Una fuente de fuerza electromotriz (fem)
es un dispositivo que usa energía química,
mecánica u otra para proporcionar la
diferencia de potencial necesaria para
corriente eléctrica.

Líneas de
transmisió
n

Batería

Generador
eólico

Analogía de agua para
FEM
Presión
alta

Constricción

Presión
baja

Flujo Válvula
de agua
Agua

BombaPotencial Resisto Potencial
alto
bajo
r

I

+ R

-

Interruptor

E
Fuente de
FEM

La fuente de fem (bomba) proporciona el
voltaje (presión) para forzar electrones
(agua) a través de una resistencia eléctrica
(constricción estrecha).

Símbolos de circuito
eléctrico
Con frecuencia, los circuitos eléctricos
contienen uno o más resistores agrupados
y unidos a una fuente de energía, como
una
Conbatería.frecuencia se usan los siguientes

Tierra

+ - + - + - + -

símbolos:
Batería
+
-

Resistor

Resistencia eléctrica
Suponga que se aplica una diferencia de potencial
constante de 4 V a los extremos de barras
geométricamente similares de, por decir, acero,
cobre y vidrio.
Acero

Cobre

Vidrio

Is

Ic

Ig

4V

4V

4V

La corriente en el vidrio es mucho
menor para el acero o el hierro, lo que
sugiereuna propiedad de los materiales
llamada resistencia eléctrica R.

Ley de Ohm
La ley de Ohm afirma que la corriente I a través
de un conductor dado es directamente
proporcional a la diferencia de potencial V entre
sus puntos extremos.

Ley de Ohm  I  V
La ley de Ohm permite definir la
resistencia R y escribir las siguientes
formas de la ley:

VV
VV
II 
 ;; VV 
IR
IR;; RR 

RR
II

Ejemplo2. Cuando una batería de 3 V
se conecta a una luz, se observa una
corriente de 6 mA. ¿Cuál es la
resistencia del filamento de la luz?
V
3.0 V
R 
I 0.006 A
RR =
= 500
500 

La unidad SI para la
resistencia eléctrica es el
ohm, 

11 V
V
11


11 A
A

+ R
I

-

6 mA
V=3V
Fuente de
FEM

Símbolos de circuito de laboratorio
A
+

V

Voltímetro

fem

-

Fuente Amperímetr
de FEM
o

ReóstatoReóstato

Factores que afectan la
resistencia
1. La longitud L del material. Los
materiales más largos tienen mayor
resistencia.
L
2L
1

2

2. El área A de sección transversal del

material. Las áreas más grandes ofrecen
MENOS resistencia.

A
2

1

2
A

Factores que afectan R
(Cont.)

3. La temperatura T del material. Las

temperaturas más altas resultan en
resistencias más altas.

R > Ro...