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Tema 3: Leyes Fundamentales: Ley de Ohm.

Electricidad

Oswaldo Moreno A.

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• Interpretar el concepto de corriente eléctrica, sus características y tipos.

• Describir el comportamiento de la electricidad.

• Aplicar la Ley de Ohm para calcular los parámetros eléctricos básicos.

OBJETIVOS

sesión

Objetivos de Curso Aplicar las leyes y principios básicos de la

electricidad en circuitos eléctricos.

Medir parámetros eléctricos fundamentales y analizar e interpretar sus resultados.

Aplicar cálculos en la solución de circuitos eléctricos.

Conectar circuitos eléctricos básicos.

Entender las leyes del electromagnetismo para describir el principio de funcionamiento de las máquinas eléctricas.

Reconocer principios fundamentales de la seguridad eléctrica.

Leyes Fundamentales de Electricidad: Ley de Ohm

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Introducción

Hemos estudiado algunas magnitudes eléctricas: intensidad de corriente, tensión y resistencia. En la práctica se nos pueden presentar problemas en los que conozcamos dos de estas magnitudes y tengamos que determinar la tercera. Será necesario conocer una fórmula que nos relacione I, U y R.

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Ley de Ohm

El físico Ohm, basándose en un experimento, determinó que la intensidad de corriente que recorre un circuito eléctrico es directamente proporcional a la tensión aplicada e inversamente proporcional a la resistencia eléctrica.

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Triángulo Ley de Ohm

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U

I R

Ley de Ohm (1)

“La relación que existe entre la tensión aplicada en dos puntos de un conductor y la intensidad de corriente que circula entre los mismos es una constante que llamamos resistencia".

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U R

I

I

UR

Ejemplo 1

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I

UR

Calcular la resistencia que ofrece un conductor

cuando se aplica una tensión de 380V por el

que circula una corriente de 15A.

A

VR

15

380 3.25R

Ejemplo 2

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Calcular la intensidad de corriente que circula por

una resistencia de 48Ω cuando se le aplica un

tensión de 220V

R

UI

48

220VI

I = 4.6 A

Leyes Fundamentales de Electricidad: Curvas Características

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Tensión variable vs Resistencia constante

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Tensión constante vs Resistencia variable

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Circuito abierto

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Cortocircuito

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Ejercicio 1

En una prueba de laboratorio de la ley de Ohm con resistencia constante, se obtuvo el gráfico mostrado. Calcule la medida de la resistencia.

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Solución Ejercicio 1

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Ejercicio 2

Al aplicar 100 mV a los extremos de un conductor circulan 0,1 A. Si la sección del conductor es de 1,5 mm2 y su longitud es de 83 m. ¿De qué material está hecho dicho conductor?

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Solución Ejercicio 2

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Conmutador Eléctrico

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Circuito Eléctrico con

interruptor o conmutador

Ejercicio 3

Cuando el conmutador está en posición 1, el amperímetro indica 200 mA y cuando está en posición 2, señala 0,5 A. Calcule el valor de U y R.

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Solución Ejercicio 3

22

Solución Ejercicio 3

23

Asociación de Resistencias

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Ejercicio 4

Determinar la intensidad de corriente total del circuito

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Solución Ejercicio 4

26

Solución Ejercicio 4

27

Solución Ejercicio 4

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R=60Ω

Ejercicio 5

Calcular la resistencia equivalente del circuito mostrado:

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Solución Ejercicio 5

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Ejercicios Propuestos

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1. Calcular i:

Ejercicios Propuestos

2. Calcula la resistencia equivalente al circuito, así como la corriente y potencia que cedería una fuente de alimentación de 200 V conectada entre los extremos del mismo.

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Rpta: 27 Ω

7,5 A

1501 W

Ejercicios Propuestos

3. Calcula la tensión, intensidad y potencia de cada una de las resistencias, incluida la total, que aparecen en el circuito

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Rptas: R1: (3,7 A, 37 V, 137 W)

R2: (5 A, 100 V, 500 W)

R3: (2,1 A, 63 V, 132 W)

R4: (1,6 A, 63 V, 101 W)

RT: (8,7 A, 100 V, 870 W)

Ejercicios Propuestos

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4. Una estufa esta conectada a una tensión de 220v

y tiene una resistencia de 15 Ω ¿Cuál es la

intensidad de corriente? Dar la respuesta en KA

5. Enchufamos en nuestra casa una radio de

resistencia R y absorbe una corriente I, pero si

enchufamos una radio del cuádruple de

resistencia, la corriente que absorbe es menor en

20A que la anterior. Hallar I. considera que en casa

el voltaje en todos los tomacorrientes es siempre el

mismo.

Ejercicios Propuestos

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6. Calcular la resistencia de un conductor de

aluminio cuya longitud es de 42m y sección

1.55mm2,ρAl= 0.028 Ωxmm2/m

7. La resistencia de un termómetro de platino

es de 5Ω a 30ºC, hallar su valor a 80ºC

coeficiente de temperatura de la resistencia

de platino 0.00392 ºC-1

Resumiendo

Ley de Ohm

Curvas características

Conexión serie paralelo resistencias

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Próxima Sesión

• Segunda Ley de Kirchhoff.

• Primera Ley de Kirchhoff.

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Enlaces

• Alcalde San Miguel, Pablo. (1999). Electrotecnia. Equipos e instalaciones electrotécnicas. Madrid: Paraninfo. (621.3 /A35)

• Dorf, Richard C. (2006). Circuitos eléctricos. México D.F.: Alfaomega. (621.3C / D92C)

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