ensayo de reciclaje

Páginas: 8 (1937 palabras) Publicado: 7 de septiembre de 2014
Tema 6..- Corriiente elléctriica y fuerza ellectromotriiz
Tema 6 - Corr ente e éctr ca y fuerza e ectromotr z
§6.1.- Naturaleza de la corriente eléctrica
+ +
+ A +
+ +
VA

I
conductor
metálico

Corriente eléctrica: flujo neto de carga a través de una
- B - superficie.
- Al conectar mediante un cable conductor dos conductores con
VB
diferente potencial eléctrico se produce un pasode carga de
uno hacia otro, i.e., una corriente eléctrica transitoria.
-

-

E
VA

VB

Para mantener una corriente permanente, debemos mantener
un campo eléctrico permanente en el interior del conductor,
mediante la aplicación de una
E
d.d.p. permanente.

El movimiento real de los electrones libres de un conductor
sometido a un campo eléctrico es la superposición de unmovimiento rápido totalmente desordenado (gas electrónico)
y de otro más lento de igual dirección opuesta a la de E.
F = fuerza electrostática

F=qE f=-kv
VA

v

f=-kv

VB
v
F=qE

E

I

v
velocidad media de arrastre

f = fuerza de viscosidad efectiva
v = velocidad límite (cuando F = f )

Conducción  Metales: electrones de valencia.
 Electrólitos: iones positivos y negativos.
Descarga en gases: electrones (predominan) e iones positivos. Cascadas.
Corriente de  Conducción: movimiento de portadores de carga en un medio material
 Convección: transporte de materia cargada eléctricamente

I

El sentido convencional de la corriente es el del movimiento de los
portadores de carga positiva (si los hubiese).

E

Corriente eléctrica y fuerza electromotriz

6.1/10 §6.2.- Intensidad de corriente
Carga que atraviesa una sección recta del conductor en la unidad de tiempo; flujo de carga
neta:

I=

dQ
dt

unidad: [ I ] =

[Q] C
= = A (amperio)
[t ]
s

 La intensidad de corriente es una magnitud escalar.

Densidad de corriente: j =

I
S

unidad:

[ j] =

A
m2

§6.3.- Densidad de corriente

Sean n portadores de carga porunidad de volumen, cada
uno con una carga q y moviéndose con velocidad v a lo
largo de un conductor y sea  la densidad de carga de
portadores:
nq (v dt ) S
dt

Å
Å

Å

Å
Å

v

Å

Å

S

Å

E
Å

vdt

 I = nqvS = rvS



j = rv

 La densidad de corriente es una magnitud vectorial.

En general, el movimiento de las cargas será tridimensional
dI = nq v dS = r vdS

j = nq v = r v

j

dI = jdS  I = ò jd S = ò r v d S = = Φ J (flujo de carga)
S

v

S

dS

Si j es constante: I = j  S
En el caso más general: j = å ni qi v i = å ri v i

Corriente eléctrica y fuerza electromotriz

S

6.2/10

§6.4.- Ecuación de continuidad

El flujo saliente es positivo.
ì I = j ⋅ d S = (⋅ j)d
ï
ï
òs
ò

ï
ï
í
ædQö
d
¶r
ï
÷ = -æ d Qö
ç
ç ÷
= - ò r d = -ò
d
ïI = ç
÷
÷
ç ø
ç ø
ï
ç
 ¶t
è d t ÷flujo
è d t ÷interior
dt 
ï
ï
î
\

¶r
 j = ¶t

dS
j

S

(ec. de continuidad)

Régimen estacionario:
r ¹ r (t ) 

¶r
= 0   j = 0 
¶t

j = cte.

(ec. de continuidad)

No hay fuentes ni sumideros de carga (i.e., no se va
acumulando carga en ningún punto).
En un nudo de un circuito, será:I1 + I 2 + ... = 0 

åI

i

I2

S
I1

I3

=0
I4

§6.5.- Ley de Ohm

En los medios lineales (óhmicos):
j = sE

(ley de Ohm microscópica)

j = sE

I

 = conductividad del medio material.
 = 1/ = resistividad del medio material.
Medios isótropos: E = r j
B

B

\

A

VAB = IR

l

B

(ley de Ohm microscópica)
B

B

VA B = ò E ⋅ dl =ò r j ⋅ dl =ò rj dl = I ò r
A

A

S

A

A

dl
=IR
S

(ley de Ohm macroscópica)

La resistencia eléctrica de un conductor es 1  (ohmio) si al aplicarle una diferencia de
potencial de 1 V entre sus extremos se produce una corriente de 1 A.
Para un conductor homogéneo y de sección constante:
B

R=ò r
A

B dl
dl
r B
l
= rò
= ò dl = r
A S
S
S A
S

Corriente eléctrica y fuerza...
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