Saltar al contenido principal
LibreTexts Español

19.1: Visión general

  1. Última actualización
  2. Guardar como PDF
  • Page ID
    128513

    • Boundless
    • Boundless

    \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \)

    \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)

    \( \newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    ( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\)

    \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\)

    \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\)

    \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\)

    \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    \( \newcommand{\id}{\mathrm{id}}\)

    \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\)

    \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\)

    \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\)

    \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\)

    \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\)

    \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\)

    \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\)

    \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

    \( \newcommand{\vectorA}[1]{\vec{#1}}      % arrow\)

    \( \newcommand{\vectorAt}[1]{\vec{\text{#1}}}      % arrow\)

    \( \newcommand{\vectorB}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \)

    \( \newcommand{\vectorC}[1]{\textbf{#1}} \)

    \( \newcommand{\vectorD}[1]{\overrightarrow{#1}} \)

    \( \newcommand{\vectorDt}[1]{\overrightarrow{\text{#1}}} \)

    \( \newcommand{\vectE}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash{\mathbf {#1}}}} \)

    \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \)

    \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)

    objetivos de aprendizaje

    • Explicar la diferencia entre el conductor y la resistencia

    Introducción a la Corriente Eléctrica y Resistencia

    Desde luces de techo hasta chips de circuito, desde la dirección asistida hasta la navegación por Internet, la electricidad proporciona la base para nuestra tecnología y civilización. El disparo de neuronas en tu cerebro también es un ejemplo de corriente eléctrica —es decir, el movimiento de la carga eléctrica a través de un medio conductor. En los circuitos eléctricos, esta carga suele ser transportada por electrones en movimiento en un cable. También puede ser transportada por iones en un electrolito, o tanto por iones como por electrones como en un plasma.

    Corriente Eléctrica

    Cuando hablamos de corriente eléctrica, a menudo nos estamos refiriendo a una cantidad específica, la tasa a la que fluye la carga. Una corriente grande, como la que se usaba para arrancar el motor de un camión, mueve una gran cantidad de carga en poco tiempo, mientras que una corriente pequeña, como la utilizada para operar una calculadora de mano, mueve una pequeña cantidad de carga durante un largo período de tiempo. En forma de ecuación, la corriente eléctrica I se define como

    \[\mathrm { I } = \dfrac { \Delta \mathrm { Q } } { \Delta \mathrm { T } }\]

    donde Q es la cantidad de carga que pasa por un área determinada en el tiempo t. La unidad SI para la corriente es el amperio (A), llamado así por el físico francés André-Marie Ampère (1775—1836). Desde I=δq/δT, vemos que un amperio es un culombo por segundo:

    \[1 \mathrm { A } = 1 \mathrm { C } / \mathrm { s }\]

    El flujo de electricidad requiere un medio en el que pueda fluir la carga. Llamamos a un objeto o medio que permite que la carga fluya un conductor, mientras que la medida empírica de la capacidad de un material para conducir carga se llama conductancia eléctrica. La unidad SI para conductancia es el siemens (S).

    imagen

    Corriente eléctrica: La velocidad de flujo de carga es corriente. Un amperio es el flujo de un culombo a través de un área en un segundo.

    Resistencia

    Lo opuesto a la conductancia es la resistencia, una cantidad que describe cuán fuertemente se opone un material al flujo de corriente eléctrica. Un objeto o medio que tiene alta resistencia eléctrica se llama resistencia. Veremos que la resistencia de un objeto depende de su forma y del material del que esté compuesto. La unidad SI para resistencia es el ohm (símbolo:).

    Circuitos Eléctricos

    Una manera útil y práctica de aprender sobre la corriente eléctrica y la resistencia es estudiar circuitos. La figura anterior muestra un circuito simple y la representación esquemática estándar de una batería, una trayectoria conductora y una carga (una resistencia). Los esquemas son muy útiles para visualizar las principales características de un circuito. Un solo esquema puede representar una amplia variedad de situaciones. El esquema en (b), por ejemplo, puede representar cualquier cosa, desde una batería de camión conectada a un faro que alumbra la calle frente al camión hasta una batería pequeña conectada a una luz de penlight que ilumina un ojo de cerradura en una puerta. Tales esquemas son útiles porque el análisis es el mismo para una amplia variedad de situaciones. Necesitamos entender algunos esquemas para aplicar los conceptos y análisis a muchas más situaciones.

    imagen

    Circuito Eléctrico Simple: (a) Un circuito eléctrico simple. Se suministra una trayectoria cerrada para que la corriente fluya a través de cables conductores que conectan una carga a los terminales de una batería. (b) En este esquema, la batería está representada por las dos líneas rojas paralelas, los cables conductores se muestran como líneas rectas, y el zigzag representa la carga. El esquema representa una amplia variedad de circuitos similares.

    Tenga en cuenta que la dirección del flujo de corriente en la figura es de positivo a negativo. La dirección de la corriente convencional es la dirección en la que fluiría la carga positiva. Dependiendo de la situación, los cargos positivos, los cargos negativos o ambos pueden moverse. En los cables metálicos, por ejemplo, la corriente es transportada por electrones, es decir, las cargas negativas se mueven. En las soluciones iónicas, como el agua salada, se mueven tanto las cargas positivas como las negativas.

    Es importante darse cuenta de que existe un campo eléctrico en los conductores encargados de producir la corriente. A diferencia de la electricidad estática, donde un conductor en equilibrio no puede tener un campo eléctrico en él, los conductores que transportan una corriente tienen un campo eléctrico y no están en equilibrio estático. Se necesita un campo eléctrico para suministrar energía para mover las cargas.

    Armados con estos conceptos básicos, comenzaremos a abordar los detalles más duros de este tema en la siguiente sección.

    Puntos Clave

    • La corriente eléctrica es el movimiento de la carga eléctrica a través de un medio conductor.
    • También utilizamos el término “corriente” como cantidad para describir la velocidad a la que la carga fluye a través de un medio. La unidad SI para corriente es el amperio (A), que es igual a un culombo por segundo (C/s).
    • La conductancia es una cantidad que describe la facilidad con la que la carga puede fluir a través de un material, mientras que la resistencia es la inversa, una medida de cuán fuertemente un material se opone al flujo eléctrico.
    • Un objeto que permite que la carga fluya fácilmente se llama conductor, mientras que un objeto que resiste el flujo de carga se llama resistencia.

    Términos Clave

    • medio conductor: Un material que puede transmitir electricidad.
    • Resistencia eléctrica: La oposición que ofrece un conductor eléctrico al flujo de una corriente a través de sí mismo, resultando en una conversión de la energía eléctrica en calor y radiación. La unidad de resistencia derivada del SI es el ohm. Símbolo: R.
    • carga eléctrica: Un número cuántico que determina las interacciones electromagnéticas de algunas partículas subatómicas; por convención, el electrón tiene una carga eléctrica de -1 y el protón +1, y los quarks tienen carga fraccional.

    LICENCIAS Y ATRIBUCIONES

    CONTENIDO CON LICENCIA CC, COMPARTIDO PREVIAMENTE

    CC CONTENIDO LICENCIADO, ATRIBUCIÓN ESPECÍFICA

    This page titled 19.1: Visión general is shared under a not declared license and was authored, remixed, and/or curated by Boundless.