Circuitos en corriente continua

CIRCUITOS EN CORRIENTE CONTINUA.

En este capítulo se define, primeramente, el concepto de corriente eléctrica como un flujo de portadores de carga eléctrica en respuesta a un campo eléctrico externo aplicado. Se analiza el caso de conductores metálicos de sección transversal pequeña(alambres) y conductores de sección transversal grande(conductores macizos y huecos); se definen dos parámetros físicos que describen la conducción de carga eléctrica en cada uno de los tipos de conductores.

A continuación se discute la Ley de Ohm, definiéndose un parámetro característico de los materiales conductores y que se denomina resistencia eléctrica. Luego, se presentan las reglas que rigen la combinación de resistencias eléctricas, y a través de ellas se obtienen simplificaciones de los circuitos eléctricos.

Finalmente, se analizan las reglas de Kirchhoff (ley de los nudos y ley de las mallas) que suministran las herramientas básicas para resolver los circuitos eléctricos.

FUERZA ELECTROMOTRIZ (FEM)

Se ha mencionado anteriormente, que es estrictamente necesaria la existencia de un campo eléctrico para producir una corriente eléctrica a lo largo de un conductor. A pesar de que un conductor posee cargas eléctricas positivas y negativas que están generando un campo eléctrico en todo el espacio, no se producirá una corriente permanente a través del conductor si este forma un circuito cerrado; la razón es que este campo eléctrico es conservativo, es decir, satisface la condición de circulación nula a lo largo de una trayectoria cerrada('Circuitos de corriente continua') y, por lo tanto, es incapaz de suministrar continuamente energía para que los electrones recorran el circuito. Se debe, entonces, aplicar un campo eléctrico del tipo no conservativo, y el trabajo por unidad de carga que realiza este campo se conoce como la fem (fuerza electromotriz): donde se ha denominado como 'Circuitos de corriente continua' el campo no electrostático. La expresión indica que la fem es fundamentalmente una diferencia de potencial y, por lo tanto, se mide en unidades de volts. Su valor determina la cantidad de energía suministrada a los electrones, y la potencia correspondiente se conoce como potencia suministrada.

CORRIENTE ALTERNA:

Llamamos corriente alterna a la corriente que cambia constantemente de polaridad, es decir, es la corriente que alcanza un valor pico en su polaridad positiva, después desciende a cero y, por último, alcanza otro valor pico en su polaridad negativa o, viceversa, es decir, primero alcanza el valor pico en su polaridad negativa y luego en su polaridad positiva.

La polaridad es importante, porque es cierto que puede tener una señal senoidal, pero una señal senoidal puede ser tanto de corriente alterna como de corriente continua. Así que es importante tener claro que la corriente alterna cambia de polaridad, independientemente de la forma o apariencia que tenga su señal en un osciloscopio.

Circuitos de Corriente Alterna Circuitos combinaciones de elementos Pilas, resistencias, y condensadores–Alambres con resistencia despreciable Dos tipos de corriente, según alimentación–Corriente Continua (CC) alimentación constante

Ejemplo: la batería de un coche da 12V (cuando conectada) Corriente Alterna (CA): forma sinusoidal Los 220V (50Hz) de un enchufe de la paredIdtdI.

ENERGÍA EN AUTOINDUCCIÓN:

Por autoinducción se entiende la reacción que ejerce un campo magnético producido por el paso de una corriente eléctrica por un circuito y que, al variar la intensidad de ésta, restituye o disipa la energía magnética almacenada en el mismo en forma de una tensión que se induce en el propio circuito.

Dicha tensión determina la aparición de una corriente que circula en el mismo sentido si la intensidad del campo magnético disminuye y en sentido opuesto si éste aumenta, según la ley de Lenz. De esta forma se opone prácticamente a su variación.

La magnitud de la tensión inducida depende de la velocidad con que varía el campo magnético y de la intensidad de los campos magnéticos relacionados entre sí. Estos últimos, a su vez, dependen exclusivamente de las características intrínsecas del circuito.

En la práctica, el aumento de la fuerza electromotriz inducida, producida por un campo magnético, depende del número de líneas de flujo magnético que cortan el conductor que constituye un arrollamiento, en una unidad de tiempo. Como consecuencia, para incrementar el valor

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