ley de ohm y potencia

La corriente eléctrica es transmisión de energía,por lo cual se desplaza aproximadamente a300,000 Km por segundo, y debe existirnecesariamente un circuito que permita este flujoconstante de electrones, entre la fuente y unacarga, donde la energía eléctrica se transforma enotras formas de energía: luz, calor, movimientomecánico, etc.

CORRIENTE ELÉCTRICA

CLASES DE CORRIENTE ELÉCTRICA CORRIENTE CONTINUA (C.C. ó DC): corriente

eléctrica que no varía ni en magnitud ni en sentido. Su símbolo es ---------, _________

CLASES DE CORRIENTE ELÉCTRICA

MAGNITUDES ELÉCTRICAS FUNDAMENTALES

INTENSIDAD, amperaje o simplemente corriente (I): es la cantidad de electrones que circula por un conductor en unidad de tiempo. La unidad que se emplea para medir esta magnitud es el amperio.

Múltiplos:

Kiloamperio (kA): equivale a 1.000 A.

kA = 1.000A = 10³ A

MAGNITUDES ELÉCTRICAS FUNDAMENTALESSubmúltiplos:

miliamperio (mA): equivale a la milésima parte de un amperio.

mA = 0,001 A = 10¯³ A

microamperio (μA): equivale a la millonésima parte de un amperio.

μA = 0,000001 A = 10¯⁶ A

MAGNITUDES ELÉCTRICAS FUNDAMENTALESTENSIÓN, Es la diferencia de los potenciales que existe en los extremos de una carga eléctrica o entre dos conductores ( E ó U ). La unidad que se emplea para medir esta magnitud es el voltio.

Múltiplos:

Kilovoltio (kV): equivale a 1.000 V

kV = 1.000 V = 10³ V

Megavoltio (MV): equivale a 1’000.000 V

MV = 1’000.000 V = 10⁶ V


Submúltiplos:

milivoltio (mV): equivalente a la milésima parte de un voltio

mV = 0,001 V = 10¯³ V

microvoltio (μV): es equivalente a la millonésima parte de un voltio

μV = 0,000001 V = 10¯⁶ V


RESISTENCIA (R), es la oposición o dificultad que ofrece un conductor al paso de la corriente. La unidad que se emplea para medir esta magnitud es el ohmio.

Múltiplos:

kilohmio (kΩ): es equivalente a 1.000Ω= 10³ Ω

Megohmio (MΩ): equivalente a 1’000.000 Ω = 10⁶ Ω

LEY DE OHM Para poder tener corriente eléctrica es necesario que

exista una diferencia de potencial entre dos cargas, la cual hará que empiecen a circular los electrones a través de los conductores, quienes a su vez presentarán mayor o menor resistencia al movimiento o flujo de dichos electrones. Es decir que las tres magnitudes fundamentales están íntimamente relacionadas entre sí, aspecto que fue comprobado mediante una serie de experimentos por Georg Simon Ohm.

LEY DE OHM Ohm descubrió que si en un circuito de DC se

mantenía constante la resistencia y se aumentaba la tensión, se producía también un aumento equivalente en la corriente. De la misma manera una disminución en la tensión genera una disminución equivalente en la corriente.

LEY DE OHM La conclusión que sacó Ohm fue que:

LA CORRIENTE ES DIRECTAMENTE PROPORCIONAL A LA TENSIÓN.

Además observó que si se mantenía constante la tensiónde la fuente y se aumentaba el valor de la resistencia, laintensidad disminuía. Por el contrario si disminuía elvalor de la resistencia, la intensidad aumentaba. Asíobtuvo una segunda conclusión:

LA CORRIENTE ES INVERSAMENTE PROPORCIONAL A LA RESISTENCIA.

LEY DE OHM Estas dos conclusiones dieron origen a la LEY DE OHM

que dice:

LA INTENSIDAD ES DIRECTAMENTE PROPORCIONAL A LA TENSIÓN E INVERSAMENTE

PROPORCIONAL A LA RESISTENCIA.

LEY DE OHM La ley de ohm se expresa matemáticamente mediante

una ecuación algebraica:

Si despejamos R tendremos otra forma de expresar la ley de ohm:

LEY DE OHM Si despejamos E tendremos la siguiente expresión:

Gracias a estas tres expresiones matemáticas, siempreque conozcamos dos de las tres magnitudes podemosaveriguar la que se desconoce. En los cálculos se usanúnicamente las unidades básicas.

EJEMPLOS Si tenemos el siguiente circuito, en el cual la pila tiene

una diferencia de potencial de 1,5 V y la resistencia es de 30 Ω, ¿qué corriente circulará por el circuito?

EJEMPLOSI = E/R

I = 1,5V / 30Ω

I = 0,05 A = 50mA

Averiguar el valor de la resistencia del siguiente circuito:

EJEMPLOSR = E/I

R = 1,5 V/150 mA

Debemos convertir todas las unidades a unida- desbásicas: 150 mA = 0,15 A

R = 1,5 V/0,15 A

R = 10 Ω

EJEMPLOSAveriguar la tensión que debe tener la fuente quealimenta el siguiente circuito:

EJEMPLOSE = I x R

E = 75 mA x 1600 Ω

Debemos convertir todas las magnitudes a unidades básicas: 75 mA = 0,075 A

E = 0,075 A x 1600 Ω

E = 120 V

LEY DE WATTSi se aplica una diferencia de potencial a un circuito, ésteserá recorrido por una determinada cantidad decorriente eléctrica que se transformará en otra forma deenergía (luz, calor, movimiento mecánico, etc.),realizándose de esta manera un trabajo eléctrico, el cualserá proporcional a la tensión y a la cantidad de corrienteque recorra el circuito.

LEY DE WATT Como un mismo trabajo puede realizarse en tiempos

diferentes, la rapidez con que éste se realice se llamará potencia y se expresará en unidades de trabajo (cuya unidad es el julio y que se define como el trabajo efectuado por un columbio, con una diferencia de potencial de un voltio) y de tiempo (cuya unidad es el segundo).

LEY DE WATTCon base en estas dos unidades, la POTENCIA ELÉCTRICA (P) se define como el trabajo eléctrico que se realiza en una unidad de tiempo, y cuya unidad básica de medida es el vatio.

VATIO ó WATT (W): es el trabajo realizado cuando fluye un amperio, con una diferencia de potencial de un voltio.

LEY DE WATTMúltiplos:

Kilovatio (kW) = 1.000 W = 10³ W

Megavatio (MW) = 1’000.000W = 10⁶ W

Gigavatio (GW) = 1.000’000.000W = 10⁹ W

El instrumento que se usa para medir potencia eléctrica en el vatímetro.

LEY DE WATTLa ley de watt nos expresa la relación existente entre la potencia, la intensidad y la tensión y se enuncia de la siguiente manera:

LA POTENCIA ES DIRECTAMENTE PROPORCIONAL A LA INTENSIDAD Y A LA

TENSIÓN

LEY DE WATTLa ley de watt se expresa matemáticamente con la siguiente ecuación:

Si despejamos E tendremos otra forma de expresar la ley de watt:

LEY DE WATTSi despejamos I en lugar de E, tendremos la siguiente expresión:

RELACIONES QUE SE PUEDEN ESTABLECER ENTRE LAS LEYES DE OHM Y WATT

En este circuito es posible averiguar la potencia de la resistencia


Si observamos bien la ley de ohm y la ley de watt, nos daremos cuenta que en realidad en ambas leyes se emplean exactamente las mismas mag-nitudes.

Por la ley de ohm sabemos que la intensidad, ten sión y resistencia están íntimamente relacionadas entre sí, por consiguiente en la ley de watt, de alguna forma deberá estar también la resistencia,

RELACIONES QUE SE PUEDEN ESTABLECER ENTRE LAS LEYES DE OHM Y WATTsiendo posible averiguar la potencia en función de la resistencia. Veámoslo matemáticamente:

P = I E ley de watt

E = I R ley de ohm

sustituyendo el valor de E en la primera ecuación

P = I x I R

P = I²R

RELACIONES QUE SE PUEDEN ESTABLECER ENTRE LAS LEYES DE OHM Y WATTDe igual manera:

P = I E ley de watt

I = E / R ley de ohm

sustituyendo el valor de I en la primera ecuación

P = ExE/R

P = E² / R


Con estas aclaraciones podemos afirmar que sí es posible averiguar la potencia de la resistencia del circuito, ya sea a través de la ley de ohm y luego de la ley de watt, o bien aplicando alguna de las igualdades obtenidas anteriormente.


P = I E

P = I x 1,5 V

I = E/R

I = 1,5 V / 10 Ω

I = 0,15 A

P = 0,15 A x 1,5 V

P = 0,225 W

P = 225 mW


Si queremos hacerlo directamente, buscamos la ecuación en la cual se encuentre la E y la R, por ser los valores que conocemos:

P = E² / R

P = 1,5² V / 10 Ω

P = 2,25 V / 10 Ω

P = 0,225 W

P = 225 mW

ley de ohm y potencia

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