MAGNITUDES FUNDAMENTALES

MAGNITUDES FUNDAMENTALESMAGNITUDES ELCTRICAS:

Para estudiar el funcionamiento de los circuitos es necesario conocer algunas magnitudes elctricas como:

A) INTENSIDAD DE CORRIENTE

Los daos causados por una descarga elctrica dependen de la intensidad de corriente que circula por el cuerpo. Segn la ley de Ohm (I = (VA - VB)/R), para

Cuando circula la corriente elctrica, existe un flujo de cargas. En el caso de un circuito elctrico, los electrones se desplazan desde un borne del generador hasta el otro (un borne es cada uno de los polos de un generador).

Para cuantificar el nmero de cargas que circulan en la unidad de tiempo se utiliza una magnitud denominada intensidad de corriente.

La intensidad de corriente (I) es la cantidad de carga elctrica que atraviesa un conductor en un tiempo determinado.

La unidad de la intensidad de corriente en el Sistema Internacional es el Amperio (A): un amperio corresponde a la intensidad de corriente que circula por un conductor cuando por este pasa una carga de un culombio en cada segundo.

Como el amperio es una unidad muy grande, para expresar el valor de la corriente que circula por un conductor se utilizan muy a menudo submltiplos de l:

Miliamperio: 1 mA = 10-3 A.

Microamperio: 1 A = 10-6 A.

Las intensidades tpicas que recorren los aparatos elctricos utilizados en casa son de unos pocos miliamperios. Para medir la intensidad de corriente se utiliza un aparato llamado AMPERMETRO.

Para medir la intensidad de corriente que pasa por un elemento del circuito, el ampermetro debe conectarse en serie con este elemento.

B) DIFERENCIA DE POTENCIALAl soltar una carga q en una regin en la que existe un campo elctrico, la carga comenzar a moverse y, por tanto, ir perdiendo energa potencial, que se convertir en energa cintica.

Se llama diferencia de potencial, voltaje o tensin entre dos puntos, A y B, a la energa potencial (EP) que adquiere o que pierde una carga cuando se traslada desde A hasta B, dividida por el valor de dicha carga.

En la expresin anterior:

VA - VB: es la diferencia de potencial entre los puntos A y B.

EP: es la energa potencial ganada o perdida por la carga q.

q: es la carga elctrica que adquiere o pierde energa potencial.

Al igual que para el potencial elctrico, la unidad de la diferencia de potencial en el Sistema Internacional es el voltio (V).

Para medir la diferencia de potencial entre los extremos de un receptor, hemos de colocar el voltmetro en paralelo con dicho receptor.

Tambin podemos emplear un aparato llamado polmetro, y conectarlo como un voltmetro.

El voltaje proporcionado por las pilas es de unos pocos voltios, mientras que la red elctrica que llega a nuestros hogares proporciona un voltaje de 230 V. No obstante, el que la pila tenga un voltaje, por ejemplo, de 1,5 V, no significa que esta sea la diferencia de potencial entre los extremos de cualquier receptor conectado en el circuito. Por ejemplo, podemos tener en el circuito dos bombillas conectadas en serie en las que la diferencia de potencial entre sus extremos sea de 0,75 V.

C) RESISTENCIA ELCTRICACuando la corriente elctrica circula por un circuito, las cargas elctricas que se mueven pueden chocar con las partculas que constituyen el material. A la magnitud que cuantifica la oposicin que presenta un material al paso de la corriente elctrica se la denomina resistencia.Los buenos conductores tienen las resistividades ms bajas.

Tabla de resistividades

Material( mm2/m)

Plata0,016

Cobre0,017

Nquel0,072

Aluminio0.028

Hierro0,13

Plomo0,20

Nicrom1

Carbn63

Germanio4,5 105

Silicio6,4 108

Se mide en ohmios () en el SI. Su valor depende de tres factores:

1. Longitud del conductor (I).

Cuanto ms largo sea el hilo conductor, mayor ser la resistencia que ofrece al paso de corriente elctrica. Es directamente proporcional a la longitud: un hilo de 2 m de largo presentar una resistencia doble que otro hilo idntico de 1 m de longitud.

Longitud del conductor (l)

2. Seccin del conductor (S).

Cuanto mayor sea la seccin de un hilo conductor, menor ser la resistencia que ofrece. La resistencia es inversamente proporcional a la seccin: si la seccin se duplica, la resistencia se reduce a la mitad. Es decir, los hilos gruesos presentan menor resistencia que los hilos delgados.

Seccin del conductor (S)

3. Naturaleza del material.

Cada material ofrece una resistencia diferente al paso de las cargas, que depende de su estructura atmica. A este valor se le llama resistividad (p). La resistencia de un material es directamente proporcional a su resistividad. Los buenos conductores (cobre, plata) tienen una r pequea, mientras que los malos conductores (madera, vidrio) tienen una r alta.

Para medir el valor de la resistencia de un elemento en un circuito se emplea un aparato llamado hmetro. Para medir, una de las ramas del hmetro se conecta al receptor, y la otra rama del circuito se deja abierta, sin conectar al circuito.

Resistencias elctricas

MAGNITUDES FUNDAMENTALES:

MagnitudNombre de la unidadSmbolo

Longitudmetrom

Masakilogramokg

Tiemposegundos

Intensidad de corrienteamperioA

TemperaturaKelvinK

Cantidad de sustanciamolmol

Intensidad luminosacandelacd

Angulo planoradinrad

Angulo slidoestereorradinsr

Hay algunas unidades que no pertenecen al S.I., cuyo uso est tan extendido , que no es recomendable abandonarlas .

Son las siguientes:

MagnitudNombre de la Unidad Smbolo = Equivalencia

Masatoneladat = 103 kg.

Tiempominuto

hora

damin = 60 s

hora = 60 min

d = 24 h

Volumenlitrol , L = 1 dm3

Angulo planogrado

minuto

segundo

'

"

MULTIPLOS Y SUBMULTIPLOSEs frecuente que las unidades del S.I. resulten unas veces excesivamente grandes para medir determinadas magnitudes y otras , por el contrario , demasiado pequeas . De ah la necesidad de los mltiplos y los submltiplos .

Prefijos literales y factor numricoMltiplos

Prefijos SmboloEquivalencia

exaE1018

petaP1015

teraT1012

gigaG109

MegaM106

kiloK103

HectoH102

decaDa10

Submltiplos

deciD10-1

CentiC10-2

miliM10-3

Micro10-6

nanoN10-9

picoP10-12

FemtoF10-15

attoA10-18