Fisicos-Boy: marzo 2013

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Pestaña7: Circuitos eléctricos

Así como la corriente de agua es el flujo de moléculas de H2O, una corriente eléctrica es simplemente el flujo de carga eléctrica. En los circuitos de alambres metálicos, los electrones constituyen el flujo de carga. Esto porque uno o más electrones de cada átomo metálico están libres para moverse por toda la línea atómica.

La corriente eléctrica está definida por convenio en dirección contraria al desplazamiento de los electrones.

Fuerza electromotriz Se define como el trabajo que el generador realiza para pasar por su interior la unidad de carga positiva del polo negativo al positivo, dividido por el valor en Culombios de dicha carga.
Se denomina fuerza electromotriz (FEM) a la energía proveniente de cualquier fuente, medio o dispositivo que suministre corriente eléctrica. Para ello se necesita la existencia de una diferencia de potencial entre dos puntos o polos (uno negativo y el otro positivo) de dicha fuente, que sea capaz de bombear o impulsar las cargas eléctricas a través de un circuito cerrado.

Pilas o baterías. Son las fuentes de FEM más conocidas del gran público. Generan energía eléctrica por medios químicos. Las más comunes y corrientes son las de carbón-zinc y las alcalinas, que cuando se agotan no admiten recarga. Las hay también de níquel-cadmio (NiCd), de níquel e hidruro metálico (Ni-MH) y de ión de litio (Li-ion), recargables. En los automóviles se utilizan baterías de plomo-ácido, que emplean como electrodos placas de plomo y como electrolito ácido sulfúrico mezclado con agua destilada.

La resistividad es la resistencia eléctrica específica de cada material para oponerse al paso de una corriente eléctrica. Se designa por la letra griega rho minúscula (ρ) y se mide en ohmios por metro (Ω•m)

En donde R es la resistencia en ohm, S la sección transversal en m² y l la longitud en m. Su valor describe el comportamiento de un material frente al paso de corriente eléctrica, por lo que da una idea de lo buen o mal conductor que es. Un valor alto de resistividad indica que el material es mal conductor mientras que uno bajo indicará que es un buen conductor.

Tabla de resistividades de algunos materiales

		Material	Resistividad (en 20 °C-25 °C) (Ω·m)
		Plata	1,55 x 10^-8
		Cobre	1,71 x 10^-8
		Oro	2,35 x 10^-8
		Aluminio	2,82 x 10^-8
		Wolframio	5,65 x 10^-8
		Níquel	6,40 x 10^-8
		Hierro	9,71 x 10^-8
		Platino	10,60 x 10^-8
		Estaño	11,50 x 10^-8
		Acero inoxidable 301	72,00 x 10^-8

Los tipos de voltejes que existen en un domicilio son dos los cuales son: 1.- 120V 2.- 210V, el más común es de 120V este tipo de voltaje es más visto en los domicilios particulares por su fácil instalación y utilizable por muchos aparatos electrónicos ya conocidos, el voltaje de 210V si se puede encontrar en algunos domicilios pero más extensos (grandes) este es utilizable para dividir la corriente del interior de las casa y también para algunos aparatos con mayor capacidad, este voltaje los usan los talleres mecánicos por sus herramientas de alto voltaje, igual por los herreros y etc.
Potencia eléctrica.

La potencia eléctrica es la relación de paso de energía de un flujo por unidad de tiempo; es decir, la cantidad de energía entregada o absorbida por un elemento en un tiempo determinado. La unidad en el Sistema Internacional de Unidades es el vatio (watt).

Circuito en paralelo El circuito eléctrico en paralelo es una conexión donde los puertos de entrada de todos los dispositivos (generadores, resistencias, condensadores, etc.) conectados coincidan entre sí, lo mismo que sus terminales de salida.

Un Circuito Serie es aquel, que como su nombre lo indica, están sus componentes conectados en serie, es decir, se conecta la terminal de entrada de un componente en la terminal de salida del anterior. Su principal característica es que la Fuente tiene 2 o más elementos distribuidos uno seguido del otro.

Un Circuito Mixto es una combinación de elementos tanto en serie como en paralelos. Para la solución de estos problemas se trata de resolver primero todos los elementos que se encuentran en serie y en paralelo para finalmente reducir a la un circuito puro, bien sea en serie o en paralelo.

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Pestaña 6: Capacitancia

Alguna vez has visto en el interior de un aparato electrónico como son (televisiones, radios etc.) y te has encontrado con unos dispositivos conectados al circuito parecidos a unas pilas, y seguro todos nos hemos preguntado ¿Qué son esos dispositivos?

A esos dispositivos se les conoce como capacitadores o condensadores pero ¿para qué sirven?


capacitadores

Bueno un condensador o capacitador eléctrico, es un dispositivo compuesto por dos conductores separados por un aislador, este sirve para almacenar energía potencial eléctrica y carga eléctrica. Ante esto surge la pregunta; ¿Qué es capacitancia?

La capacitancia es la capacidad que tiene un condensador o capacitador eléctrico, para almacenar cargas eléctricas en su interior, para poder determinar la capacitancia en un condensador se utiliza la siguiente fórmula:

Dónde:

C= Capacitancia (F)

Q = Carga eléctrica (C)

V= Diferencia de potencial (V)

La unidad en la que se presenta la capacitancia es el faradio (F), el cual recibe su nombre en honor al físico ingles Michael Faraday.

1Faradio (F) = 1Coulomb/Volt

Equivalencias del Faradio:

Cuando existe la permitividad de un medio, es decir entre las dos placas existe un material aislante que las separa se utiliza la siguiente fórmula:

Donde:

C= capacitancia (F)

ɛ = permitividad del medio (F/m)

A= área de una placa (m²)

d= distancia entre las placas (m)

La permitividad del medio se determina con la formula:

ɛ= ɛ₀ɛ_r

ɛ₀= permitividad del vacío 8.85 x10^-12F/m

ɛ_r= permitividad relativa del medio (depende del material)

Un capacitador puede aumentar su capacidad de almacenar energía aumentándole el voltaje, el tamaño de las placas y disminuyendo la distancia de separación entre las dos placas, y ponerle un medio aislante entre ellas