Voltaje

Curvas de Voltaje-Intensidad

OBJETIVOS



• Obtener las graficas voltaje - corriente de elementos resistivos y estudiar sus características.


FUNDAMENTO TEORICO


Ley de Ohm

La ley de Ohm relaciona el valor de la resistencia de un conductor con la intensidad de corriente que lo atraviesa y con la diferencia de potencial entre sus extremos. En el gráfico vemos uncircuito con una resistencia y una pila. Observamos un amperímetro que nos medirá la intensidad de corriente, I. El voltaje que proporciona la pila V, expresado en voltios,  esta intensidad de corriente, medido en amperios, y el valor de la resistencia en ohmios, se relacionan por la ley de Ohm, que aparece en el centro del circuito.


















Voltaje

Es la fuerzaque tiene un generador eléctrico. No es un valor absoluto sino la diferencia entre la carga eléctrica de los polos positivo y negativo del generador. Haciendo un símil, si tenemos dos recipientes llenos de agua, uno colocado a más altura que el otro, la fuerza con que cae el agua de uno a otro depende de la diferencia de altura existente entre ambos. Si la altura es pequeña esa caída de agua noserá capaz de mover, por ejemplo, unas noria de un molino, pero si la altura es grande, sí. El nombre de voltaje es utilizado principalmente a nivel del público general. Existen otros dos sinónimos, diferencia de potencial y fuerza electromotriz, que se usan principalmente a nivel académico e industrial, respectivamente.
El potencial es una propiedad del punto P del espacio que rodea la carga Q.Definimos potencial V como la energía potencial de la unidad de carga positiva imaginariamente situada en P, V=Ep/q. El potencial es una magnitud escalar.
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La unidad de medida del potencial en el S.I. de unidades es el volt (V). , en honor a Alessandro Volta.
Relaciones entre campo y diferencia de potencial
La relación entre campo eléctrico y el potencial es.
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[pic]En la figura, vemos la interpretación geométrica. La diferencia de potencial es el área bajo la curva entre las posiciones A y B. Cuando el campo es constante
VA-VB=E·d que es el área del rectángulo sombreado.
El campo eléctrico E es conservativo lo que quiere decir que en un camino cerrado se cumple
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Dado el potencial V podemos calcular el vector campo eléctrico E, medianteel operador gradiente.
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Intensidad de corriente eléctrica




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El flujo de carga que recorre un cable se denomina intensidad de corriente (i), y es la cantidad de coulombs que pasan en un segundo por una sección determinada del cable. Un coulomb por segundo equivale a 1 Amper, unidad de intensidad de corriente eléctrica.
[pic][i] = C/s = A
Para poder estudiar que pasa en un circuito eléctrico sometido a corriente, se parte de supuestos:
a) la cantidad de cargas es la misma, no hay sumideros ni generadores de carga, independientemente de la sección.
b) la corriente no es un vector.
c) las cargas eléctricas no se mueven libremente, si no que son arrastradas por el campo eléctrico.



La circulaciónde corriente por un conductor se debe a que entre los extremos del mismo hay una cierta diferencia de potencial, puesto que si dichos extremos están unidos a dos puntos del campo eléctrico que están al mismo potencial, no circulará corriente por el conductor. Resulta también evidente que la intensidad de corriente en el conductor será tanto mayor cuanto mayor sea la diferencia de potencial entresus extremos.
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De manera pues, que si un conductor une dos puntos de distinto potencial (ver Fig. 25), la intensidad de corriente que recorrerá el mismo será directamente proporcional a la diferencia de potencial entre ambos extremos e inversamente proporcional a la resistencia del conductor. Tal es el enunciado de la Ley de Ohm, y se expresa algebraicamente así:
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Suponiendo...