Circuitos de corriente continua

 
CIRCUITOS
 DE
 CORRIENTE
 CONTINUA
 

 

 
FUERZA
 ELECTROMOTRIZ
 

 

 
En
  la
  mayoría
  de
  los
  circuitos
  se
  requiere
  una
  fuente
  de
  energía
  externa
 
para
  mover
  cargas
  dentro
  del
  circuito.
  Por
  lo
  tanto,
  el
  circuito
  debe
  incluir
 un
 
dispositivo
  que
  mantenga
  una
  diferencia
  de
  potencial
  entre
  dos
  puntos
  del
  mismo,
 
al
 igual
 que
 un
 fluido
 circulante
 requiere
 de
 un
 dispositivo
 análogo
 que
 mantenga
 
una
 diferencia
 de
 presión
 entre
 dos
 puntos.
 

 

 
Cualquier
  aparato  que
  lleva
  a
  cabo
  esta
  tarea
  en
  un
  circuito
  eléctrico
  recibe
 
el
  nombre
  de
  fuente
  de
  fuerza
  electromotriz,
  ε,
  o
  fem.
  Una
  fuente
  de
  fem
  ordinaria
 
es
 la
 batería,
 el
 generador
 eléctrico,
 celdas
 solares,
 etc.
 El
 corazón
 funciona como
 
también
 como
 fuente
 de
 fem.
 

 

 
En
 la
 figura
 1
 se
 muestra
 un
 esquema
 de
 una
 fuente
 de
 fem
 en
 un
 circuito
 
sencillo.
 


 
Fig.
 1.
 Circuito
 de
 una
 sola
 malla.
 Una
 batería
 es
 mostrada
 como
 fuente
 de
 fem
 (ε).
 
La dirección
 de
 la
 corriente
 se
 toma
 en
 la
 dirección
 de
 la
 fem.
 

 

 

 
Cuando
 se
 establece
 una
 corriente
 uniforme
 en
 el
 circuito
 de
 la
 figura,
 una
 
carga
  dq
  pasa
  por
  cualquier
  sección
  transversal
  del
  circuito
  en
  el
  tiempo
  dt.  En
 
particular,
  esta
  carga
  entra
  a
  la
  fuente
  de
  fem
  ε
  por
  su
  extremo
  de
  potencial
  bajo
  y
 
sale
  por
  el
  extremo
  de
  potencial
  alto.
  La
  fuente
  debe
  realizar
  una
  cantidad
  de
 
trabajo
  dW
  sobre
  los
  portadores
  de
 carga
  (positiva)
  para
  forzarlos
  a
  ir
  hacia
  el
 
punto
  de
  potencial
  mas
  alto.
  La
  fem
  de
  la
  fuente
  se
  define
  como
  el
  trabajo
  por
 
unidad
 de
 carga,
 es
 decir:
 

 
ε=dW/dq.
 

 

 
La
 unidad
 de
 fem
 es
 el
 joule
 /coulomb =
 volt.
 

 


 

1
 


 
La
 fem
 no
 es
 realmente
 una
 fuerza,
 es
 decir,
 no
 la
 medimos
 en
 términos
 de
 
Newtons
 por
 lo
 que
 no
 debe
 confundirse
 con
 una
 fuerza,
 solo
 lleva
 ese
 nombre
 por
 
convención.
 

 

 
El
  trabajo
  realizado
 por
  una
  fuente
  de
  fem
  sobre
  los
  portadores
  de
  carga
  en
 
su
  interior
  debe
  provenir
  de
  una
  fuente
  de
  energía
  dentro
  de
  ella.
  La
  fuente
  de
 
energía
 puede
 ser
 química,
 térmica,
 o
 radiante.
 
 Podemos
 describir
 a
 una
 fuente de
 
fem
  como
  un
  dispositivo
  por
  el
  que
  alguna
  otra
  forma
  de
  energía
  se
  transforma
  en
 
energía
 eléctrica.
 La
 energía
 suministrada
 por
 la
 fuente
 de
 fem
 está
 almacenada
 en
 
campos
 eléctricos
 y
 magnéticos
 que
 rodean
 al
 circuito.
 Esta...