Fisica

Guia de Fisica II Actualizada

1. CIRCUITOS ELÉCTRICOS
1.1 POTENCIA ELÉCTRICA
La potencia en lenguaje ordinario se dice que es la capacidad para ejecutar una cosa o producir un efecto. En Física se define como el trabajo realizado por unidad de tiempo. En la vida diaria utilizamos la palabra potencia sin entender cabalmente su significado, por ejemplo, decimos:
-El amplificador de audiotiene mucha potencia.
-La potencia del foco es grande.
En estos casos la potencia depende de los parámetros de voltaje y corriente eléctrica.
Cuando por un conductor resistivo circula una corriente eléctrica, esto da como resultado la conversión de la energía eléctrica en calor, (como un foco). Este proceso de conversión de energía durante cierto tiempo se expresa en términos de la potenciaeléctrica.
Wtrabajo
Si recordamos que: P = = , (1)
t tiempo y que el trabajo realizado por una carga eléctrica q, para desplazarse a través de unadiferencia de potencial o voltaje V, (FÍSICA III) está dado por: W = q V. (2) Sustituyendo la ecuación (2) a (1), obtenemos del modelo matemático para la “potencia eléctrica”, siendo este: qv
P = (3)
t Y recordando que la corriente eléctrica se define comola carga eléctrica que circula por un conductor en un tiempo determinado o sea: q
I = (4)
t Entonces sustituyendo la ec (4) en (3) obtendremos: P = I V
Siendo la unidad de la potencia eléctrica en el S. I el Watt:
I WATT = 1 AMPERE VOLT
Otras formas de expresar la potencia eléctrica, pero ahora en función de la resistencia eléctrica.
V2 P = P = 12 R
R Hay que recordar que para que circuleuna corriente eléctrica en un conductor, es necesario que exista una energía capaz de provocar el movimiento de los electrones
dentro del conductor, esta energía la suministran las fuentes de energía llamadas pilas o baterías debido a una reacción química en su interior. En otros términos, las fuentes de energía reciben el nombre de fuentes de voltaje, que
generan una diferencia de potencial ovoltaje entre los extremos del conductor.
La corriente eléctrica (I) tiene por unidad el ampere siendo sus submúltiplos los siguientes: -Microampere = I µ A = 10-6 A -Miliampere = I m A 10-3 A Un ejemplo práctico de cómo se aplica el concepto de potencia eléctrica es el siguiente: EJEMPLOS:
1. Un taladro eléctrico portátil trabaja con un voltaje de 12 V y consume 3 A. ¿Cuánto valdrá su potenciaeléctrica?
DATOS FÓRMULA SUSTITUCIÓN SOLUCIÓN
V = 12 V P = I.V P = 3 A x 12 V P = 36 WATTS I = 3 A P = 36 AV P = ? P = 36 WATTS
2. Luego si este taladro está trabajando por 1 hora ¿cuánta energía eléctrica consumirá en ese tiempo?
Recordando la ecuación (1) W
P =
t
Tendremos:
W = P T = ENERGÍA ELÉCTRICA W = 36 WATTS x 1 hora ó
W = 36 WATTS x 1 hora = 36 WATTS-HORA Esta unidad w-h esutilizada por la compañía de luz para saber el consumo de energía que tienes en tu casa.
1.2 FUERZA ELECTROMOTRIZ (F.E.M.)
En las fuentes de VCD se tiene una terminal positiva la cual se encuentra a un potencial más alto que la negativa. (Figura 1)

CONCLUIMOS QUE:
La FEM (E) de una pila es igual a su voltaje entre las terminales más la caída de voltaje en una resistencia interna.
De lo anterior,la corriente máxima que puede dar una pila depende de la resistencia interna de la misma. Así tenemos que debido a lo anterior, existen en el mercado diferentes tamaños de pilas de 1.5 V ya que cada tamaño puede entregar un máximo de corriente eléctrica.
I MAX = 150 m∧ I MAX = 300 m∧

USADA EN RADIOGRABADORAS Figura 3
Con los conceptos vertidos anteriormente, también podremos consumir unapotencia máxima en función de la I máx y esto limita las aplicaciones de las fuentes de voltaje, por ejemplo:
La potencia máxima que consume un control remoto (utiliza dos pilas) será de: VT = 1.5 V + 1.5 V (está conectada en serie) = 3V I = 150 m A Por lo tanto:
Pm = 3V X 150 mA = 450 mAV = 450 m Watts
1.3 CIRCUITOS DE VCA
En físicas anteriores se estudiaron circuitos eléctricos de VCD, los...