2.9: Resumen

En este capítulo hemos examinado las cantidades básicas que conforman un circuito eléctrico. La carga, medida en culombios, es una característica de las partículas subatómicas; los protones están cargados positivamente y los electrones están cargados negativamente. Al igual que los cargos repelen y los cargos opuestos atraen. El modelo de Bohr de un átomo muestra que los electrones están contenidos en conchas de energía y que un solo electrón en la capa más externa solo está unido flojamente a un átomo. Con una fuente de energía externa aplicada estos electrones (y por lo tanto su carga) pueden ser movidos de un lugar a otro. La tasa de movimiento de carga a lo largo del tiempo se llama corriente y se mide en amperios. La energía se define como la capacidad de hacer trabajo y se mide en julios. El voltaje se define como la energía requerida para mover una carga dividida por esa carga, con unidades de voltios. La potencia es la tasa de consumo de energía a lo largo del tiempo y se mide en vatios.

Algunos materiales permiten el flujo fácil de corriente y se llaman conductores. En contraste, los materiales que inhiben el flujo de corriente eléctrica se denominan aislantes. La medida de esta inhibición se llama resistencia y tiene unidades de ohmios. Su recíproco se llama conductancia y se mide en siemens.

Las resistencias son dispositivos diseñados para restringir el flujo de corriente. Están disponibles en una amplia gama de valores resistivos, clasificaciones de potencia y tamaños y configuraciones físicas. Las resistencias comunes utilizan una serie de franjas de colores, o código de color, para significar su valor de resistencia y tolerancia.

La eficiencia es la relación entre la salida de potencia útil y la entrada de potencia aplicada, normalmente expresada como porcentaje. Cuanto mayor sea la eficiencia de un sistema, menos energía utilizará, menos costará funcionar y generalmente menos calor generará. Si el sistema funciona con batería, una mayor eficiencia conduce a una mayor duración de la batería. La capacidad de la batería se mide en amperios-hora. Siendo iguales todos los demás factores, cuanto mayor sea la clasificación de amperios-hora, más durará la batería.

El multímetro digital, o DMM, es una herramienta versátil para medir voltaje, corriente, resistencia y posiblemente otros parámetros de circuitos o dispositivos eléctricos. La precisión de un DMM depende de su resolución que a su vez se establece por el número de dígitos utilizados, o su recuento total. La especificación de conteo se agrega a un porcentaje de tolerancia para llegar a un valor de error en el peor de los casos para alguna lectura específica.

Preguntas de revisión

1. Describir el modelo atómico de Bohr.

2. ¿Cómo se relaciona la carga con la corriente y el voltaje?

3. ¿Cuál es la relación entre energía y poder?

4. ¿Cuál es la relación entre resistencia y conductancia?

5. Definir la eficiencia. ¿Cómo se relaciona con el costo de operación?

6. Definir el conteo en términos de una especificación de precisión de multímetro digital.

7. Describa el código de color de la resistencia y su uso.