Este documento trata sobre conceptos básicos de electricidad como corriente eléctrica, resistencia, ley de Ohm y circuitos eléctricos. Explica cómo se definen y calculan estas cantidades, los instrumentos para medirlas como el amperímetro, voltímetro y ohmímetro, y cómo conectar correctamente estos instrumentos en los circuitos.

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FUNDAMENTACION TEÓRICA
UNIDADES
INSTRUMENTOS
COMO SE MIDE
MEDIDAS
ELECTRICAS

2. FUNDAMENTACION TEÓRICA
CORRIENTE Y RESISTENCIA
Una inmensa mayoría de las aplicaciones
de la electricidad en los dispersos campos
de la tecnología tiene que ver con
corrientes eléctricas, que es la cantidad del
flujo de carga que pasa por alguna región
del espacio.

3. CORRIENTE Y RESISTENCIA
Tenemos como aplicaciones prácticas los
encendidos de las bombillas, también
pueden existir corrientes fuera de
conductores como el caso de un haz de
electrones en el tubo de imagen en las
pantallas de T.V.

4. CORRIENTE ELECTRICA
Cuando existe movimiento de cargas de igual signo,
se establece una corriente eléctrica. Si el flujo se
establece durante un tiempo determinado, podemos
definir la corriente como la cantidad de carga que
pasa por ese tiempo.

5. CORRIENTE ELECTRICA


6. Corriente eléctrica
La velocidad de los portadores de carga, es
una velocidad promedio conocida como
velocidad de arrastre.

7. Corriente eléctrica
La energía transferida por los electrones en
su movimiento de zigzag, a los átomos del
metal por donde circulan, aumentan la
energía vibratoria de los átomos y un
correspondiente aumento en la
temperatura del conductor.

8. Resistencia
Las cargas eléctricas se mueven dentro de
un conductor, solo si existe un campo
dentro de él. Podemos definir la resistencia
de una manera práctica. Consideremos
que se conectan dos cuerpos de materiales
diferentes un conductor y un
semiconductor, bajo un mismo potencial
(V).

9. RESISTENCIA
Podemos apreciar si se coloca un medidor
de corriente (amperímetro), que la corriente
en el conductor, medida desde el aparato
es mayor que la corriente medida en el
semiconductor.

10. RESISTENCIA
Podemos pensar que la resistencia es
entonces una oposición que presenta el
cuerpo al paso de los electrones.

11. RESISTENCIA
El símbolo de la resistencia lo podemos graficar
de dos formas, para resistencia fija y resistencia
variable o reóstato, ver un ejemplo en la plancha
de tu casa para elevar o descender la
temperatura en las diferentes piezas de
planchado, donde la corriente varia de acuerdo
con la resistencia que se utilice.
RESISTENCIA CONSTANTE
RESISTENCIA VARIABLE

12. RESISTENCIA
Encontramos en la medición de resistencias que
la corriente es proporcional al flujo de
electrones por el material. De tal manera que:
R α 1/ I
Lo cual nos indica que la resistencia es
inversamente proporcional a la corriente.
Debemos escribir entonces como ecuación
matemática.
R=V/I donde Voltios/ Amperios Ohmnios (Ω)

13. RESISTENCIA
Debemos escribir entonces como ecuación
matemática.
R=V/I donde Voltios/ Amperios Ohmnios (Ω)
LEY DE OHM
De la ecuación anterior, podemos escribir V=I.R
Expresión más conocida como la ley de Ohm,
que solo es aplicable a conductores metálicos y
que nos muestra que en este tipo de
conductores la resistencia es constante.

14. LEY DE OHM
La gráfica nos ilustra la relación entre las variables.
En los electrolitos, la gráfica nos muestra la diferencia
entre estos y los metálicos. Sin embargo la diferencia
de potencial se sigue expresando en las mismas
condiciones aunque para estos casos solo es eso
una diferencia de potencial y no la ley de Ohm.

15. RESISTIVIDAD
Es una propiedad de todo material isótropo,
es decir en el cual la corriente no pierde sus
propiedades eléctricas, sea cual sea la
dirección en que se desplace. Tiene
relación con conceptos cotidianos que son
observables en cualquier resistencia, como
son la longitud de la resistencia y el grosor
(A) del mismo.
Se define como: ρ=R.(A/L) que nos lleva a
R= ρ.(L/A)

16. POTENCIA
Los electrones al avanzar con la
velocidad de arrastre de la cual se
comento con anterioridad y que es
constante, no tienen ganancia de
energía cinética, la energía potencial
eléctrica que pierden se transmite a la
resistencia como calor. Este efecto se
llama, calentamiento por efecto Joule y
es termodinámicamente irreversible.

17. POTENCIA
Se puede expresar como en
mecánica de partículas como el
trabajo realizado por unidad de
tiempo
P=w/t=Jouseg=Vatios
Puede ser expresada en función de
las variables como:
P=I2R o P=V2/R

18. CIRCUITOS ELECTRICOS
Los electrones libres que se encuentran en
los conductores tienen en si movimiento
caótico que es necesario para ordenar
para poder crear un flujo de carga con
dirección definida, se necesita entonces de
un dispositivo en el cual la energía química,
mecánica o de cualquier otra forma se
convierta en energía eléctrica.

19. CIRCUITOS ELECTRICOS
Estos dispositivos se conocen con el nombre
de fuerzas de energía electromotriz, mejor
conocidas como f.em.
.

20. CIRCUITOS ELECTRICOS
En los circuitos y por razones técnicas se ha
tomado que el sentido de la corriente sea
el que posiblemente tomaran los
transportadores de carga positivos y no
como en realidad sucede, que quienes se
mueven o conducen la corriente son los
electrones.

21. CIRCUITOS ELECTRICOS
La fuente entonces debe hacer una
cantidad de trabajo sobre los
transportadores de carga positiva, para
llevarlos a un punto de mayor potencial. De
manera que podemos definir la f.e.m.(ε)
Ε=W/q voltios

22. CIRCUITOS CON RESISTENCIA
Estudiaremos los circuitos simples y las
disposiciones en serie y paralelo,. Las
resistencias también pueden ser llamados
resistores

23. CIRCUITOS CON RESISTENCIA
r
R
El dibujo nos muestra un circuito donde se toma
en cuenta la resistencia interna de la f.em.,
siendo parte importante de ella. En muchos
circuitos se hace despreciable por lo pequeño
de su valor, pero en la realidad su existencia es
inevitable por efecto de calentamiento Joule.

24. CIRCUITO EN SERIE
La gráfica nos muestra una disposición en serie
de tres resistencias, consideramos la resistencia
interna despreciable . En un circuito en serie la
corriente que circula por las resistencias es la
misma para todas es decir es constante.

25. CIRCUITO EN SERIE
La resistencia equivalente está dada por:
R= R1+R2+R3
Respecto al potencia, la suma de las
diferencias de potencial en las resistencias
es igual al potencial desarrollado por la
f.e.m.
V=V1+V2+V3

26. CIRCUITO EN PARALELO
Mostramos las mismas resistencias del
circuito anterior, pero ahora dispuestas en
paralelo. En estos circuitos la corriente se
distribuye convenientemente de acuerdo a
la resistencia que tiene que atravesar, pero
la diferencia de potencial en cada una de
ellas es igual.

27. CIRCUITO EN PARALELO

28. CIRCUITO EN PARALELO
La resistencia equivalente de las
disposiciones en paralelo está dada por:
1/R =1/R1+1/R2+1/R3
El flujo de corriente total será: I=I1+I2+I3
Los circuitos que a menudo se plantean son
los llamados circuitos mixtos que constan de
disposiciones en serie y paralelo.

29. UNIDADES
Culombio (C, unidad de carga eléctrica.)
Debido a la gran dificultad de medir
directamente las cargas eléctricas con
precisión, se ha tomado como unidad
básica la unidad de corriente eléctrica, que
en el Sistema Internacional de Unidades es
el amperio.

30. UNIDADES
La unidad de carga resulta entonces una
unidad derivada, que se define como la
cantidad de carga eléctrica que fluye
durante 1 segundo a través de la sección
de un conductor que transporta una
intensidad constante de corriente eléctrica
de 1 amperio:

31. UNIDADES
Voltio (V, unidad de potencial eléctrico y
fuerza electromotriz)El voltio se define como
la diferencia de potencial a lo largo de un
conductor cuando una corriente con una
intensidad de un amperio utiliza un vatio de
potencia:

32. UNIDADES
Ohmio (Ω, unidad de resistencia
eléctrica)Un ohmio es la resistencia
eléctrica que existe entre dos puntos de un
conductor cuando una diferencia de
potencial constante de 1 voltio aplicada
entre estos dos puntos produce, en dicho
conductor, una corriente de intensidad 1
amperio, cuando no haya fuerza
electromotriz en el conductor:

33. UNIDADES
MAGNITUD
UNIDAD
Carga (q)
Culombio ©
Corriente(I)
Amperio (A)
Tensión (V)
Voltio (V)
Resistencia (R)
Ohmio (Ω)

34. MULTIPLOS Y SUBMULTIPLOS
DEL AMPERIO

35. MULTIPLOS Y SUBMÚLTIPLOS
DEL VOLTAJE

36. MULTIPLOS Y SUBMULTIPLOS
DEL OHMIO

37. INSTRUMENTO
INSTRUMENTOS UNIDAD
DE MEDICION
AMPERIMETRO
AMPERIO
VOLTÍMETRO
VOLTIO
OHMÍMETRO
OHMIO

38. AMPERIMETRO
Es un instrumento diseñado para medir la
corriente y debe conectarse en serie tal como
lo ilustra la figura. Idealmente el amperímetro
debe tener resistencia cero, para no alterar la
medición.

39. VOLTIMETRO

Dispositivo que mide la diferencia de
potencial y debe ser conectado en paralelo.
Ver gráfica. La resistencia ideal de un
voltímetro debe ser infinita para medir el paso
de la corriente por el.

40. OMÍMETRO
 Dispositivo
que mide la resistencia y debe
ser conectado en paralelo. Ver gráfica.

41. DE LAS SIGUIENTES IMÁGENES
IDENTIFIQUE CADA
INSTRUMENTO

52. COMO SE MIDEN AMPERIOS
 SE
MUEVE EL SELECTOR A LA ESCALA DE A
(AMPERIOS)
 EL CONECTOR NEGRO SE CONECTA EN EL
COM
 El CONECTOR ROJO EN A
 SE CONECTAN LAS PUNTAS EN SERIE AL
CIRUITO

55. COMO SE MIDEN VOLTIOS
 SE
MUEVE EL SELECTOR A LA ESCALA DE V
(VOLTIOS). SEGÚN SEA DE CORRIENTE
ALTERNA O CONTINUA
 EL CONECTOR NEGRO SE CONECTA EN EL
COM
 El CONECTOR ROJO EN V
 SE CONECTAN LAS PUNTAS EN PARALELO
AL CIRUITO

60. COMO SE MIDEN OHMIOS
 SE
MUEVE EL SELECTOR A LA ESCALA DE
Ω(OHMIOS). SEGÚN SEA DE CORRIENTE
ALTERNA O CONTINUA
 EL CONECTOR NEGRO SE CONECTA EN EL
COM
 El CONECTOR ROJO EN Ω
 SE CONECTAN LAS PUNTAS EN PARALELO
AL CIRUITO