Qué Es La Electrodinámica

 

ELECTRODINAMICA GRUPO 2 INTEGRANTES: •  REYES VARGAS, GEORGETTE •  MAGUIÑA FARFAN,ASHLEY •  RODRIGUES CRIBILERO, FABIANA •  PINGO PARDO, KEILA •  VARGAS

PIZARRO, KARIME •  SAAVEDRA LUNA, JAIR •  ORTEGA RODRIGUEZ, YUVITZA CURSO:   CIENCIA Y TECNOLOGIA

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GRADO:   5 “A”  AÑO: 

  2019

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¿Qué es la Electrodinámica? La electrodinámica consiste en el movimiento de un flujo de cargas eléctricas que pasan de una molécula a otra, utilizando como medio de desplazamiento un material conductor como, por ejemplo, un metal. Para poner en movimiento las cargas eléctricas o de electrones,  podemos utilizar cualquier cualquier fuente de fuerza electromotriz, ya sea de naturaleza química (como una batería) o magnética (como la  producida por un generador de corriente corriente eléctrica), aunque existen otras formas de poner en movimiento las cargas eléctricas. Cuando aplicamos a cualquier circuito eléctrico una diferencia de  potencial, tensión o voltaje, voltaje, suministrado por una fuente de fuerza electromotriz, las cargas eléctricas o electrones comienzan a moverse a través del circuito eléctrico debido a la presión que ejerce la tensión o voltaje sobre esas cargas, estableciéndose así la circulación de una corriente eléctrica cuya intensidad de flujo f lujo se mide en amper (A).   CORRIENTE ELÉCTRICA

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A) Definición Lo que conocemos como corriente eléctrica no es otra cosa que la circulación o electrones a través de un circuito cerrado, quedesecargas mueven siempre del polo negativo al poloeléctrico positivo de la fuente de suministro de fuerza electromotriz (FEM). En un circuito eléctrico cerrado la corriente circula siempre del  polo negativo al polo positivo positivo de la fuente de fuerza electromotriz. (FEM).

B) Intensidad de Corriente eléctrica La corriente eléctrica es la circulación de cargas eléctricas en un circuito eléctrico.

 

La intensidad de corriente eléctrica(I) es la cantidad de electricidad o carga eléctrica(Q) que circula por un circuito en la unidad de tiempo(t). Para denominar la Intensidad se utiliza la letra I y su unidad es el Amperio(A). Ejemplo: I=10A La intensidad de corriente eléctrica viene dada por la siguiente fórmula: Donde: I: Intensidad expresada en Amperios(A) Q: Carga eléctrica expresada en Culombios(C) t: Tiempo expresado en segundos(seg.) Habitualmente en vez de llamarla intensidad de corriente eléctrica, se utilizan indistintamente los términos: intensidad o corriente. Clases de corriente eléctrica.

Básicamente existen dos tipos de corriente eléctrica, la corriente continua y la corriente alterna. -Corriente Continua(C.C. o D.C.): Circula siempre en el mismo sentido y con un valor constante. La producen dínamos, pilas,  baterías, acumuladores. Las siglas D.C. vienen de de Direct Current en inglés. -Corriente Alterna(C.A. o A.C.): Circula Ci rcula alternativamente en dos sentidos, variando al mismo tiempo su valor. La producen los generadores de C.A. Las siglas A.C. vienen de Altern Current en inglés.

C) Sentido de circulación de la corriente eléctrica Cuando hay una corriente eléctrica quiere decir que se están moviendo los electrones y como los mismos tienen carga negativa, van el positivo. Entonces el sentido físico de circulación es hacia de negativo a positivo.

 

Sin embargo el hecho de que se muevan los electrones significa un movimiento de cargas negativas en el mismo sentido y por lo tanto un movimiento de cargas positivas en sentido contrario, lo que quiere decir que una corriente eléctrica también se puede representar como un movimiento de cargas (positivas) desde el  positivo al negativo.

 Sent  Se ntii do de las las car gas gas

Para la resolución de ejercicios y el análisis de circuitos se suele tomar este último sentido de circulación de la corriente (positivo a negativo) ya que facilita el cálculo y se lo llama sentido técnico. El otro sentido, llamado sentido físico, corresponde al movimiento de cargas negativas, es decir de electrones. Sistema de referencia Muchas veces encontramos una flecha señalando la corriente en la representación de un circuito. En realidad esta flecha es un sistema de referencia, de tal forma que si su valor es positivo la corriente se mueve en el sentido de la flecha y si su valor es negativo la corriente se mueve en sentido contrario al de la flecha.

 

    RESISTENCIA ELECTRICA(R):

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Es la oposición o dificultad al paso de la corriente eléctrica. Cuanto más se opone un elemento de un circuito a que pase por el la corriente, más resistencia tendrá.

La resistencia eléctrica se mide en ohmios (Ω) y se representa con la

letra (R). Y una de las magnitudes fundamentales fundamentales que se utiliza para medir la electricidad es: R=p.l/s DONDE:

*R es la resistencia eléctrica. Su unidad de medida en el sistema internacional es el ohmio (Ω)   *P es la resistividad del material. Su(Ω.m) unidad  de medida en el sistema internacional es el ohmio por metro *L es la longitud. Su unidad de medida en el siste sistema ma internacional es el m *S es la área de sección transversal. Su unidad de medida en el sistema internacional es el m2

D) LOS TIPOS DE RESISTENCIA ELECTRICA SE PUEDEN CLASIFICAR EN TRES GRUPOS: *LINEALES FIJAS: Su valor no cambia. *VARIABLES: Su valor puede variar dentro de un rango predefinido. *NO LINEALES: Su valor varía en forma f orma no lineal. Dependiendo de distintas magnitudes físicas (temperatura, luminosidad, etc). Algunos materiales como el cobre tienen resistencia muy baja, y hará que fluja mucha corriente a este material se le llama conductores, cuando también se aplica un voltaje a una pila o batería, se formara una circuito eléctrico y la corriente fluirá de positivo a negativo.

 

E)- LEY DE POULLIET:  Claude Servais Mathias Poulliet fue un físico francés que invento la brújula de tangentes, un pirómetro magnético, etc. La resistencia de un conductor recto de sección transversal uniforme, se  puede medir dela siguiente siguiente manera: R=P.L/A Su unidad en el SI es el ohmio

-L: longitud -A: área -P: resistividad

Establece que la cantidad de corriente eléctrica transportada a través de un conductor es proporcional al tiempo y a la intensidad de la propia corriente.  3- R E SI STI ST I V I D A D :  Es la resistencia eléctrica específica de cada

material para oponerse al paso de una corriente eléctrica y es la inversa de la conductividad eléctrica. 4- RE SI STO STOR:  Es un elemento que se opone al paso de la corriente

causando que en sus terminales aparezca una diferencia de tensión ( voltaje ). Todo resistor se puede presentar de la siguiente m manera: anera:

 

LA LE Y DE OHM OHM

¿QUE ES LA LEY DE OHM? Es una ley básica de los circuitos eléctricos que establece la diferencia potencial V, es proporcional a la intensidad de la corriente L , ohm completo la ley introduciendo la noción de resistencia eléctrica. Postulada por el físico matemático alemán Georg simón ohm conocido principalmente por sus investigaciones sobre la corriente eléctrica.

SE RELACIONA: La ley de ohm se relaciona las tres magnitudes fundamenta fundamentales les de cualquier circuito de corriente que son: I:Es la intensidad o corriente, medida en amperios (A). V:Es el voltaje o tensión, medido en voltios (V). R:Es la resistencia, medida en ohmios (Ω) Es importante notar que estas leyes no se aplican en todas las condiciones pero definitivamente se aplican con gran precisión.

 

CONEXIÓN DE RESISTORES RESISTORES EN SERIE:  Los resistores están en serie cuando están conectados del extremo de salida de uno al extremo de entrada del otro y no hay otros cables que se ramifiquen de los modos entre los componentes.

EJERCICIOS : Determine la resistencia total ,la corriente del circuito y el voltaje en la resistencia dos. SUMA DE LA RESISTENCIA TOTAL   HALLAMOS LA RESISTENCIA DEL CIRCUITO CON LA LEY DE OHM

FINALMENTE SE HALLA EL VOLTAJE EN RESISTENCIA 2  

Por lo que la tensión en la resistencia 2, es de 8 Volts.

RESISTORES EN PARALELO: Están conectados en paralelo cuando los terminales respectivos están conectados uno con el otro de modo que el voltaje aplicado es el mismo.

 

FORMULA:

EJERCICIOS: PRIMERO HALLAMOS LA RESISTENCIA TOTAL CON LA FORMULA QUE TENEMOS

SE DIVIDE 1 SOBRE CADA UNA DE LAS RESISTENCIAS

FINALMENTE EL RESULTADO ES :

1.053 Ω 

Ley de Kirchhoff HISTORIA Las leyes (o Lemas) de Kirchhoff fueron formuladas por Gustav Kirchhoff en 1845, mientras aún era estudiante. Son muy utilizadas en ingeniería eléctrica para obtener los valores de la corriente y el potencial en cada punto de un circuito eléctrico. Surgen de la aplicación de la ley de conservación de la energía. Estas leyes nos permiten resolver los circuitos utilizando el conjunto de ecuaciones al que ellos responden. En la lección anterior conoció laboratoriovirtuales virtual LW. El funcionamiento de este yUd. de todos losellaboratorios conocidos se basa en

 

la resolución automática del sistema de ecuaciones que genera un circuito eléctrico. Como trabajo principal la PC presenta una  pantalla que semeja un laboratorio laboratorio de electrónica pero pero como trabajo de fondo en realidad esta resolviendo las ecuaciones matemáticas del circuito. Lo interesante es que lo puede resolver a tal que puede representar resultados convelocidad una velocidad similar aunque nolos igual a la realeny la depantalla ese modo obtener gráficos que simulan el funcionamiento funciona miento de un osciloscopio, que es un instrumento destinado a observar tensiones que cambian rápidamente a medida que transcurre el tiempo. En esta entrega vamos a explicar la teoría en forma clásica y al mismo tiempo vamos a indicar como realizar la verificación de esa teoría en el laboratorio virtual LW. Dentro del área de la ingeniería eléctrica las leyes de Kirchhoff en conjunto a las de Ohm forman las tres leyes que se consideran básicas en el análisis de los circuito eléctricos y la electrónica, ya que con ellas se pueden comprender los tres elementos o parámetros necesarios dentro de esta área que son la resistencia, el voltaje y la corriente eléctrica. Las leyes de Kirchhoff son dos en las que se fundamenta la conservación de la energía y la carga de circuitos eléctricos, esta fue expuesta por primera vez en el año 1846 por el ingeniero Gustav Kirchhoff y son una de las bases más importantes tanto en el área de la ingeniería eléctrica como en la electrónica. Estas leyes permiten hallar las tensiones y corrientes en cualquier parte de un circuito eléctrico. Este par de leyes de circuitos toman como  base la ecuaciones de Maxwell, Maxwell, sin embargo, es Kirchhoff quien

 

 precedió a Maxwell y a su vez fue George Ohm Ohm quien generalizo estas leyes. Fueron creadas en 1845 y se denominaron leyes de Kirchhoff en honor a su creador, quién se basó en la teoría del físico f ísico Georg Simon Ohm, se distinguen como una extensión de la ley de la conservación de la energía y son aplicables al cálculo de tensiones, intensidades y resistencias de una malla eléctrica. Las leyes y enunciados de Kirchoff no son ni mas ni menos que enunciados que se explican claramente según el teorema de conservación de energía. Son las dos leyes mas utilizadas en electrónica, es la base del análisis de circuitos y la ingeniería eléctrica, nos permiten conocer el valor de corrientes y tensiones de una red de mallas y nodos de manera conceptualmente muy simple. Básicamente nos permiten resolver circuitos utilizando las ecuaciones a la que estos están ligados. Las leyes de Kirchhoff describen el comportamiento de la corriente en un nodo y del voltaje alrededor de una malla. Estas dos leyes son las bases del análisis de circuitos avanzados.

Primera Ley de Kirchhoff O LEY DE CORRIENTES Las leyesmientras de Kirchhoff fueron formuladas por Gustav Kirchhoff en 1845, aún era estudiante. Son muy utilizadas en ingeniería eléctrica para obtener los valores de la corriente y el  potencial en cada punto de un circuito circuito eléctrico. Surgen ddee la aplicación de la ley de conservación de la energía. En un circuito eléctrico, es común que se generen nodos de corriente. Un nodo es el punto del circuito donde se unen mas de un terminal de un componente eléctrico. Si lo desea pronuncie “nodo” y piense en “nudo” porque esa es precisamente la realidad:soldados dos o masentre componentes se unen anudados entre sí (en realidad sí). En la figura 1 se puede observar el

 

mas básico de los circuitos de CC (corriente continua) que contiene dos nodos. Fig. 1 Circuito básico con dos nodos

Observe que se trata de dos resistores de 1KO (R1 y R2) conectados sobre una misma batería B1. La batería B1 conserva su tensión fija a pesar de la carga impuesta por los dos resistores; esto significa cada resistor tiene aplicada una tensión de 9V sobre él. La ley de Ohm indica que cuando a un resistor de 1 KO se le aplica una tensión de 9V por el circula una corriente de 9 mA (I = E/R = 9/1.000 = 0,009 A = 9 mA). Por lo tanto podemos asegurar que cada resistor va a tomar una corriente de 9mA de la batería o que entre ambos van a tomar 18 mA de la batería. También podríamos decir que desde la batería sale un conductor por el que circulan 18 mA que al llegar al nodo 1 se bifurca en una corriente de 9 mA que circula por cada resistor, de modo que en el nodo 2 se vuelven a unir para retornar r etornar a la batería con un valor de 18 mA. Fig.2 Aplicación de la primera ley de Kirchhoff Es decir que en el nodo 1 podemos decir que I1 = I2 + I3 y reemplazando valores: que 18 mA = 9 mA + 9 mA y que en el nodo 2 I4 = I2 + I3 . Es obvio que las corriente I1 e I4 son so n iguales  porque lo que egresa de la batería debe debe ser igual a lo que ingresa.

ENUNCIADO DE LA PRIMERA LEY DE KIRCHHOFF Ley de nodos: la corriente entrante a un nodo es igual a la suma de las corrientes salientes. Del mismo modo se puede generalizar la primer ley de Kirchhoff diciendo que la suma de las corrientes entrantes a un son signos iguales(+ a la suma las corrientes salientes.Si se nodo le asigna y -) a lasdecorriente del circuito

 

(positivo las corrientes que entran y negativo las corrientes que salen), entonces, la sumatoria de las corrientes que convergen en un nodo es igual a cero. La razón por la cual se cumple esta ley se entiende perfectamente en forma intuitiva si uno considera que la corriente eléctrica es debida a la circulación de electrones de un punto a otro del circuito. Piense en una modificación de nuestro circuito en donde los resistores tienen un valor mucho más grande que el indicado, de modo que circule una corriente eléctrica muy pequeña, constituida por tan solo 10 electrones que salen del terminal  positivo de la batería. Los electrones electrones están guiados por el conductor de cobre que los lleva hacia el nodo 1. Llegados a ese  punto los electrones se dan cuenta cuenta que la resistencia eléctrica hacia ambos resistores es la misma y entonces se dividen circulando lógico 5 por un resistor y otrosno5puede por el generar otro. Esto es totalmente porque el nodo electrones ni retirarlos del circuito solo puede distribuirlos y lo hace en función de la resistencia de cada derivación. En nuestro caso las resistencias son iguales y entonces envía la misma cantidad de electrones para cada lado. Si las resistencias fueran diferentes,  podrían circular tal vez 1 electrón electrón hacia una y nueve hacia la otra otra de acuerdo a la aplicación de la ley de Ohm. Mas científicamente podríamos decir, que siempre se debe cumplir una ley la física quesedice que la energía no seeléctrica crea ni se consume, sinodeque siempre transforma. La energía que entrega la batería se subdivide en el nodo de modo que se transforma en iguales energías térmicas entregadas al ambiente  por cada uno de los resistores. Si los resistores son iguales iguales y están conectados a la misma tensión, deben generar la misma cantidad de calor y por lo tanto deben estar recorridos por la misma corriente; que sumadas deben ser iguales a la corriente entregada  por la batería, para que se cumpla la ley ley de conservación de la energía.

 

En una palabra, que la energía eléctrica entregada por la batería es igual a la suma de las energías térmicas disipadas por los resistores. El autor un poco en broma suele decir en sus clases. Como dice el Martín Fierro, todo Vatio que camina va a parar al resistor. Nota: el Vatio es la unidad de potencia eléctrica y será estudiado oportunamente. Esta ley también es llamada ley de nodos o primera ley de Kirchhoff y es com común ún que se use la sigla LCK para referirse a esta ley. La ley de corrientes de Kirchhoff nos dice que: En cualquier nodo, la suma de las corrientes que entran en ese nodo es igual a la suma de las corrientes que salen. De forma for ma equivalente, la suma de todas las corrientes que pasan por el nodo es igual a cero

Esta fórmula es válida también para circuitos complejos:

La ley se basa en el principio de la conservación de la carga c arga donde la carga en coulombios es el producto de la corriente en amperios y el tiempo en segundos. Por definición, un nodo es un punto de una red eléctrica en el cual convergen tres o más conductores.Esta primera ley confirma el  principio de la conservación de las las cargas eléctricas.

Densidad de carga variante

 

La LCK solo es válida si la densidad de carga se mantiene constante en el punto en el que se aplica. Considere la corriente entrando en una lámina de un condensador. Si uno se imagina una superficie cerrada alrededor de esa lámina, la corriente entra a través del dispositivo, pero no sale, violando la LCK. Además, la corriente través delauna superficie capacitor acumplirá LCK entrante cerrada por unaalrededor lámina seade todo el  balanceada por la corriente que sale sale de la otra lámina, que es lo que se hace en análisis de circuitos, aunque cabe resaltar que hay un problema al considerar una sola lámina. Maxwell introdujo el concepto de corriente de desplazamiento  para describir estas situaciones. La corriente que fluye fluye en la lámina de un capacitor es igual al aumento de la acumulación de la carga y además es igual a la tasa de cambio del flujo eléctrico debido a la carga (el ( el flujo eléctrico también se mide en Coulombs, como una carga eléctrica en el SIU). Esta tasa de cambio ca mbio del flujo es lo que Maxwell llamó corriente de desplazamiento Cuando la corriente de desplazamiento se incluye, la ley de Kirchhoff se cumple de nuevo. Las corrientes de desplazamiento no son corrientes reales debido a que no constan de cargas en movimiento, deberían verse más como un factor de corrección  para hacer que la LCK se cumpla. En el caso de la lámina lámina del capacitor, la corriente entrante de la lámina es cancelada por una corriente de desplazamiento que sale de la lámina y entra por la otra lámina. Esto también puede expresarse en términos del vector campo al tomar la Ley de Ampere de la divergencia con la corrección de Maxwell y combinando la ley de Gauss, obteniendo: Esto es simplemente la ecuación de la conservación de la carga en forma integral, dice que la corriente que fluye a través de una superficieencerrado cerrada es(Teorema igual a lade tasa de pérdida de volumen Divergencia). Lacarga ley dedel

 

Kirchhoff es equivalente a decir que la divergencia de la corriente es cero, para un tiempo invariante p, o siempre verdad si la corriente de desplazamiento está incluida en J.

Segunda Ley de Kirchhoff O LEY DE TENSIONES Esta ley es llamada también segunda ley de Kirchhoff , se la conoce como la ley de las tensiones.

De igual manera que con la corriente, las tensiones también  pueden ser complejos, así Esta ley se basa en la conservación de un campo potencial de energía. Dado una diferencia de potencial, una carga que ha completado un lazo cerrado no gana o pierde energía al regresar al  potencial inicial.

Esta ley es cierta incluso cuando hay resistencia en el circuito. La validez de esta ley puede explicarse al considerar que una carga no regresa a su punto de partida, debido a la disipación de energía. Una carga simplemente terminará en el terminal ter minal negativo, en vez del positivo. Esto significa que toda la energía dada por la diferencia de potencial ha sido completamente consumida por la resistencia, la cual la transformará en calor. Teóricamente, y, dado que las tensiones tienen un signo, esto se traduce con un signo positivo al recorrer un circuito desde un

 

mayor potencial a otro menor, y al revés: con un signo negativo al recorrer un circuito desde un menor potencial a otro mayor. En resumen, la ley de tensión de Kirchhoff no tiene nada que ver con la ganancia o pérdida de energía de los componentes co mponentes electrónicos (Resistores, capacitores, etc.). Es una ley que está relacionada con el campo potencial generado por fuentes de tensión. En este campo potencial, sin importar que componentes electrónicos estén presentes, la ganancia o pérdida de la energía dada por el campo potencial debe ser cero cuando una carga completa un lazo.

Campo eléctrico y potencial eléctrico La ley de tensión de Kirchhoff puede verse como una consecuencia del principio de la conservación de la energía. Considerando potencial eléctricola se comode unaKirchhoff integral de línea, sobreese un campo eléctrico, leydefine de tensión  puede expresarse como:

Que dice que la integral de línea del campo eléctrico alrededor de un lazo cerrado es cero. Para regresar una formalamás especial, integral puede "partirse" paraa conseguir tensión de unesta componente en específico.

 

Caso práctico Asumiendo una red eléctrica consistente en dos fuentes y tres resistencias, disponemos la siguiente resolución: (antes de empezar, es necesario aclarar convención dela signos: si recorro la la malla a favor de corriente, el potencial asociado a la resistencia es negativo; caso contrario es  positivo. Si recorro la fuente y hay hay una subida de potencial (de - a +), la fem es  positiva; caso contrario es es negativa). De acuerdo con la primera ley de Kirchhoff (ley de los nodos), tenemos: La segunda ley de Kirchhoff (ley de las mallas), aplicada a la malla según el circuito cerrado s1, nos hace obtener:

La segunda ley de Kirchhoff (ley de las mallas), aplicada a la malla según el circuito cerrado s2, por su parte

Debido a lo anterior, se nos plantea un sistema un sistema de ecuaciones con las incógnitas

Dadas las magnitudes:

 

  la solución definitiva sería: Se puede observar que tiene signo negativo, lo cual significa que la dirección ddee es inversa respecto de lo que hemos asumido en un  principio (la dirección de -en rojo- definida en la imagen). En un circuito cerrado, la suma de todas las caídas de tensión es igual a la tensión total suministrada. De forma equivalente, la suma algebraica de las diferencias de potencial eléctrico en un circuito es igual a cero.

Ley de mallas En un circuito cerrado: “La suma de las tensiones de batería que se encuentran al

recorrerlo siempre serán iguales a la sumatoria de las caídas de tensión existente sobre los resistores”.  Σ I * R = 0 

Fórmula de la Segunda Ley de Kirchhoff Ejemplo de aplicación de la 2º Ley de Kirchhoff En la siguiente figura se puede observar un circuito con dos  baterías que nos permitirá resolver un ejemplo ejemplo de aplicación.

 

  Observe que el circuito posee dos  baterías y dos resistores y nosotros deseamos saber cual es la tensión de cada punto (o el potencial), con referencia al terminal negativo de B1 al que le colocamos un símbolo que representa a una conexión a nuestro  planeta y al que llamamos llamamos tierra o masa. Esto es porque podemos considerar al Planeta Tierra como un inmenso conductor de la electricidad. Las tensiones de fuente, simplemente si mplemente son las indicadas en el circuito, pero si pretendemos aplicar las caídas de potencial en los resistores, debemos determinar primero cual es la corriente que circula por aquel. Para determinar la corriente, primero debemos determinar cuál es la tensión de todas nuestras fuentes sumadas. Observe que las dos fuentes están conectadas de modos que sus terminales positivos están galvánicamente conectados entre si por el resistor R1. Esto significa que la tensión total no es la suma su ma de ambas fuentes sino la resta. Con referencia a tierra, la batería B1 eleva el potencial a 10V pero la batería B2 lo reduce en 1V. Entonces, la fuente que hace circular corriente es en total de 10 –  1  1 = 9V. Los electrones que circulan por ejemplo eje mplo saliendo de B1 y pasando  por R1, luego pierden potencial potencial en B2 y atraviesan R2. Para calcular la corriente circulante podemos agrupar entonces a los dos resistores y a las dos fuentes f uentes tal como lo indica la siguiente figura

 

¿Los dos circuitos anteriores son iguales?  No, este reagrupamiento solo se genera genera para calcular la corriente del circuito original.

De acuerdo a la ley de Ohm: I = E/R1+R2 Porque los electrones que salen de R1 deben pasar forzosamente  por R2 y entonces es como si existiera existiera un resistor total igual a la suma de los resistores R1 + R2 = 1100O.

Se dice que de loseste resistores conectados en serieson cuando están conectados modo, están de forma tal que ambos atravesados  por la misma corriente igual a I = (10 –  1)  1) / 1000 + 100 = 0,00817 o 8,17 mA. Cálculo del circuito resultante Ahora que sabemos cual es la corriente que atraviesa el circuito  podemos calcular la tensión tensión sobre cada resistor.

De la expresión de la ley de Ohm (I = E/R), se puede despejar que E = R . I y de este modo reemplazando valores se puede obtener que la caída sobre R2 es igual a ER2 = R2 . I = 100 . 8,17 8,1 7 mA = 817 mV y del mismo modo ER1 = R1 . I = 1000 . 8,17 mA = 8,17 V. Estos valores recién calculados de caídas de tensión pueden ubicarse sobre el circuito original con el fin de calcular la tensión deseada.

 

Circuito resulto con la segunda Ley de Kirchhoff Observando las cuatro flechas de las tensiones de fuente y de las caídas de tensión se puede verificar el cumplimiento de la segunda Ley de Kirchhoff, ya que comenzando desde la masa de referencia y girando en el sentido de las agujas del reloj  podemos decir que 10V –   8,17V –  1V  1V –  0,817  0,817 = 0V o realizando una transposición de términos y dejando las fuentes a la derecha y las caídas de tensión afuente la izquierda podemos la de suma las tensiones 10V –  1V  1V es igualdecir a la que suma las de caídas de tensióndeo diferencias de potencial 8,17V + 0,817 = 8,987 aproximadamente 9V. Y además podemos calcular fácilmente que la tensión sobre la salida del circuito es de 0,817V + 1V = 1,817V con la polaridad indicada en el circuito es decir positiva.

 

ENERGÍA Y POTENCIA ELECTRICA -Energía eléctrica: Se denomi denomina na energía eléc eléctrica trica a la forma de energía que resulta de la existencia de una diferencia de potencial entre dos puntos, lo que permite establecer una corriente eléctrica entre ambos cuando se los pone en contacto por medio de un conductor eléctrico. Puede transformarse en muchas formas de energía, tales como la energía lumínica o luz , la energía mecánica y la energía térmica. Ejemplo: En nuestras casas pagamos el “recibo “ recibo de la luz”

dependiendo de la cantidad de energía eléctrica que hayamos consumido durante los dos meses anteriores. Pagaremos más o menos dependiendo de que hayamos tenido más o menos electrodomésticos conectados durante un tiempo Esta en energía eléctrica que nosotros consumimos se ha dado. producido algún tipo de central de producción de energía. Allí han transformado otra forma de energía en energía eléctrica. La unidad de energía eléctrica más utilizada es el Kilovatiohora (KWh), y se define como la energía consumida por un aparato de potencia 1 KW durante una hora. -Potencia eléctrica: eléctrica: Es un térm término ino que com comúnmente únmente se define como la cantidad de energía que consume un dispositivo eléctrico  por unidad de tiempo. Su unidad es el Vatio, un múltiplo del watio es el Kilowatio, 1 KW = 1000 W. Matemáticamentee esto lo vamos a expresar de la siguiente forma: Matemáticament P=V.I

 

Dónde: P= Potencia eléctrica [Watts] V= Diferencia de potencial (Voltaje) [Volts = V] I= Intensidad de corriente [Ampere = A] Problema:¿Qué potencia desarrolla un motor eléctrico si se conecta a una diferencia de potencial de 150 volts para que genere una intensidad de corriente de 6 A ? Solución: Primero analicemos los datos que el mismo problema nos arroja, en este caso diremos que son los 150 volts del motor y el amperaje que genera. Datos: V=150\,Volts I=6A P= ? Ahora solo basta en reemplazar nuestros datos en la fórmula de  potencial eléctrico, para darnos darnos cuenta de cuenta potencia consume el motor. P=(6A)(150V)=900W Lo que da un total de 900 Watts de potencia, una cantidad un  poquito más de lo equivalente equivalente a un caballo de fuerza (hp).