EN FORMA SENCILLA LA ENERGÍA ES: “LA CAPACIDAD DE REALIZAR UN TRABAJO”

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Así, debido a la fuerza de su campo eléctrico, una carga eléctrica tiene la capacidad de efectuar un trabajo al mover otra carga por atracción o por repulsión. La Capacidad de una carga para realizar un trabajo se llama Tensión. Cuando dos cargas no son iguales, debe haber entre ellas una diferencia de potencial, y la suma de las diferencias de potencial entre todas las cargas de campo electrostático, recibe el nombre de fuerza electromotriz (Fem.).

La unidad básica de la diferencia de potencial entre dos puntos es el voltio (V), e indica la capacidad de efectuar un trabajo de 1 julio para que una carga de 1 Culombio se mueva de un punto a otro.

La unidad de la tensión es el voltio, V = Amperio x Ohmio

Tensión o Voltaje en una batería de doce voltios, significa que la diferencia de potencial entre las dos terminales de la batería es de 12 V, por tanto, el voltaje es esencialmente la diferencia de potencial entre dos puntos.

TENSIÓN O DIFERENCIA DE POTENCIAL SE PUEDE DEFINIR COMO LA DISPOSICIÓN PARA REALIZAR UN TRABAJO ELÉCTRICO, O EL TRABAJO MISMO

Analogía con un circuito Hidráulico

[pic 7][pic 8]

Fig. 1 Fig. 2

Se puede observar en la Fig. 1 que debido a las diferencias de altura (diferencia de potencial, en el caso eléctrico), hay un flujo de agua o una corriente de agua (corriente eléctrica), que fluye de un tanque a otro y que cuando las alturas o niveles de agua se igualan, cesa el flujo, y en la fig. 2 donde no hay diferencias de altura no existe flujo entre un tanque y el otro.

Como la diferencia de potencial es una Disponibilidad de realizar un trabajo, esta solamente necesita, eso. Que haya una diferencia. En cambio, para que haya corriente, se necesita de una Fem., que esta se transporte a través de un conductor y el circuito este cerrado. Por último, la tensión o voltaje, se expresa en Voltios y se determina en los extremos de una carga o elemento, mientras que la corriente atraviesa dicho elemento.

Los elementos usados normalmente para genera una f.e.m. (fuerza electromotriz) o diferencia de potencial son: para el caso de la corriente directa, la pila, la batería, el dínamo y hoy en día contamos con los paneles solares; y para el caso de corriente alterna, el alternador, las hidroeléctricas, termoeléctricas, turbinas eólicas, etc.

CORRIENTE ELÉCTRICA. INTENSIDAD Y AMPERAJE. Son tres términos para la misma propiedad, la cual se da debido a la presencia de una diferencia de potencial y se define la corriente eléctrica, como la cantidad neta de carga que pasa por un conductor de determinada área en la unidad de tiempo.

Si conectamos dos cuerpos con carga igual y opuesta, con un conductor, estos intentarán neutralizarse mediante un flujo de electrones a través del conductor. Este flujo en la realidad se da de la carga negativa a la positiva, pero convencionalmente se ha adoptado que el flujo de electrones va de la positiva a la negativa.

INTENSIDAD DE CORRIENTES ES LA CANTIDAD DE CARGA QUE PASA POR UN CONDUCTOR DE DETERMINADA ÁREA EN LA UNIDAD DE TIEMPO

[pic 9]

Ι = Intensidad en Amperios ΔQ = Carga en Coulomb Δt = Tiempo en Segundos

La unidad es el Coulomb/segundo, al cual se le llama Amperio.

Otra forma de definir un Amperio es: la intensidad de corriente que produce una diferencia de potencial de un voltio al aplicarla a una carga que atraviesa una resistencia de un ohmio.

Analogía con un circuito Hidráulico

[pic 10]

Fig. 3

Como se puede observar en la figura 3, en el tanque C sale agua a mayor velocidad (corriente) por la boca del tubo, debido únicamente a la mayor altura del tanque (diferencia de potencial en el caso eléctrico). Lo cual hace que la rueda que está debajo de él gire más rápido.

[pic 11]

Fig. 4

Podemos observar en la Fig. 4. que en el tubo 1A (mayor Resistencia) deja salir menor caudal de agua (corriente), comparado con el tubo 1B (de menor Resistencia), y si comparamos el tubo 1A que está conectado a un tanque de mayor altura (Mayor Tensión en el caso eléctrico) permite que haya mayor caudal (corriente) que el tubo 2A que está conectado a un tanque de menor altura.

Ley de OHM

[pic 12]

[pic 13]

Ι = Intensidad en amperios (A)

V = Tensión en voltios (V)

R = En (ohmios) Ω

La ley de Ohm dice que, en un circuito eléctrico conformado por resistencia pura, la intensidad es directamente proporcional a la tensión e inversamente proporcional a su resistencia

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- PROPIEDADES DE LOS ELEMENTOS ANTE LA ENERGÍA ELÉCTRICA:

- Resistencia. Se define como la oposición que ofrece un material al paso de la corriente eléctrica. Se ha encontrado experimentalmente, que la resistencia de un material es directamente proporcional a su longitud e inversamente proporcional al área de su sección transversal (Área):

[pic 14]

Donde se llama resistividad y depende del material. La resistencia además depende de la temperatura. La Resistencia es proporcional a la temperatura.[pic 15]

[pic 16]

La unidad de la Resistencia es el ohmio y su símbolo es la letra griega (omega).[pic 17]

TABLA DE RESISTENCIAS ESPECIFICAS Y COEFICIENTES DE TEMPERATURA DE ALGUNOS MATERIALES

MATERIAL

OHMIOS POR m Y 1 mm

COEFICIENTE DE

DE SECCIÓN (RO)

TEMPERATURA (ºC)-1

PLATA

1,59 X 10-8

0,0061

COBRE