Los circuitos eléctricos

RESUMEN

La práctica de laboratorio realizada consistió en trabajar con diferentes circuitos eléctricos. Fue posible identificar cada uno de los componentes de un circuito y sus tipos, a su vez se pudo predecir el comportamiento de la corriente eléctrica en cualquier parte de circuito. Se logró relacionar la corriente eléctrica, la diferencia de potencial, y la resistencia de cada elemento. Finalmente se observó cómo varia la intensidad de corriente eléctrica en los circuitos paralelos y en los circuitos en serie.

INTRODUCCION CIRCUITOS ELECTRICOS DE CORRIENTE CONTINUA

Los circuitos eléctricos están constituidos por conductores largos de resistencia despreciable que conecta los elementos del circuito. Cada circuito debe incluir por lo menos una fuente de fem. Si la fuente de fem produce un voltaje cuyo sentido es siempre el mismo se denomina fuente de corriente continua (cc). Si el voltaje es constante con respecto al tiempo, la fuente de fem se denomina fuente estacionaria de corriente continua. Para que fluya corriente debe haber un trayectoria cerrada o circuito para la corriente.

Figura 0.1 Diagrama de circuito simple. La fuente de fem como una batería, produce una diferencia de potencial estacionaria cuyo sentido o polaridad se indica por los signos. Alambres de resistencia despreciable conectados a la resistencia R completan el circuito.

Las fuentes de fem y las resistencias se pueden conectar de muy diferentes maneras. Se debe determinar la corriente que fluye por cualquier parte del circuito o el voltaje que existe entre dos puntos del circuito. Cuando existe una diferencia de potencial estacionaria Vab entre los puntos a y b, en a fluirá una corriente estacionaria i hacia la configuración. Y como no puede acumularse carga entre el circuito, misma corriente i fluirá hacia fuera en b.

R=v_ab/i

Si todas las resistencias obedecen a la ley de Ohm, todo el circuito también lo hará. Las combinaciones más simples de resistencias son:

Figura 0.2 Diagrama de dos resistencias conectadas en serie y diagrama de dos resistencias conectadas en paralelos.

Para determinar el valor de la resistencia equivalente de resistencias en paralelo, se observa que la diferencia de potencial es la misma a través del circuito de a a b es la misma simultáneamente para las dos resistencias. Por cada resistencia fluye la misma corriente eléctrica que fluiría si el otro no estuviese y la corriente total i que fluye de a a b es:

i=i_1+i_2

Donde i_1es la corriente que fluye por R1 e i_(2 )es la corriente que fluye por R2 . Cada resistencia obedece a la ley de Ohm y tenemos que:

i = v_ab/R_1 + v_ab/R_2 = v_ab (1/R_1 +1/R_2 ) ≡ v_ab (1/R)

La magnitud R es lo que denominamos resistencia equivalente del conjunto. El reciproco del valor de la resistencia equivalente de dos resistencias en paralelo es igual a la suma de los recíprocos de los valore de las resistencia individuales.

1/R= ∑_(j=1)^N▒1/R_j Para conexión en paralelo.

Para circuitos en serie, la corriente i debe ser la misma en cualquier parte de la trayectoria, por lo tanto se cumple que:

i=i_1=i_2

La diferencia de potencial se distribuye entre las resistencias y está dada por:

v_ab=V_1 〖+V〗_2

Cada una de las resistencias cumple la ley de Ohm y como la corriente siempre es la misma se tiene que:

V_1=iR_1 V_2=iR_2

v_ab = iR_1+ iR_2 = i (R_1+R_2 ) ≡ iR

Por consiguiente, el valor de la resistencia R equivalente de dos resistencias en serie es la suma de los valores de las resistencias individuales.

R= ∑_(j=1)^N▒R_J Para conexión en serie.

RESULTADOS Y ANALISIS

Se arman los siguientes 3 circuitos simples:

PREGUNTAS

¿Cómo se aplica la ley de conservación de la conservación de la carga en un circuito?

Toda la corriente que circula hacia un nodo o punto de derivación es igual a la suma de las corrientes que abandonan el nodo o punto de derivación. Los electrones no pueden desaparecer en su recorrido por un circuito. Todos los electrones que ingresan, salen al completar su recorrido por el circuito.

¿Cómo se aplica la ley de conservación de la energía en un circuito?

La energía eléctrica que entrega la batería se subdivida en el nodo de modo que se trasforman en iguales energías térmicas entregadas al ambiente por cada uno de los resistores. Si los resistores son iguales y están conectados a la misma tensión, debe generar la misma corriente. Que sumadas deben ser iguales a la corriente entregada por la batería para que se cumpla la ley de conservación de la energía.

La ley de Ohm establece la misma diferencia de potencial a través de dos resistencia iguales ¿Cómo son las corriente en dos resistencias?

Si las resistencias son iguales, y la diferencia de potencial es la misma, la corriente es la misma aplicando la ley de Ohm para cada resistencia.

Si la misma corriente atraviesa resistencias iguales ¿Cómo son las diferencias de potencial a través de las resistencias?

Si las resistencias son iguales, y la corriente que pasa a través de ellas es la misma, aplicando ley de Ohm, las diferencias de potencial es la misma en todos los puntos del circuito.

¿Una pila suministra una diferencia de potencial constante o una corriente constante?

Una pila suministra corriente constante a través de las resistencias.

El ”brillo del bombillo” está asociado a la potencia (rapidez con que un elemento disipa energía). ¿A que es igual la potencia?

La potencia es la velocidad a la que se consume la energía. El brillo del bombillo depende de la potencia, y la potencia depende del voltaje y de la corriente.

Suponga

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