CORRIENTE ELECTRICA
OBJETIVOS:
.1 Generales:
· Aplicar todos mis conocimientos para ayudar a comprender todo el tema de electricidad en nuestro periodo de estudio.
2.2 Específicos:
· Definir la electricidad como una categoría de fenómenos físicos en donde interactúan cargas y fuerzas eléctricas y magnéticas.
· Aprovechar esto para comprender diferentes derivados de este tema.
· Aprender y hacer circuitos eléctricos en nuestro periodo de estudio.
· Dar pautas para la racionalización de la electricidad.
ALCANSE
La electricidad es la categoría de fenómenos físicos originados por la existencia de cargas eléctricas y por la interacción de las mismas. Cuando una carga eléctrica se encuentra estática, produce fuerzas eléctricas sobre las otras cargas situadas en su misma región del espacio; cuando está en movimiento, produce además efectos magnéticos. Los efectos eléctricos y magnéticos dependen de la posición y movimiento relativos de las partículas con cargas. Esto al mismo tiempo lo utilizan los dispositivos eléctricos para que estos funcionen satisfactoriamente.
La acción de un transformador hace posible la transmisión rentable de energía eléctrica a lo largo de grandes distancias. Y la ley básica del flujo de la corriente es la ley de Ohm, así llamada en honor a su descubridor, el físico alemán Georg Ohm. Según la ley de Ohm, la cantidad de corriente que fluye por un circuito formado por resistencias puras es directamente proporcional a la fuerza electromotriz aplicada al circuito, e inversamente proporcional a la resistencia total del circuito.
MARCO TEORICA
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Se define la corriente eléctrica como un desplazamiento de electrones portadores de carga eléctrica a lo largo de un conductor entre cuyos extremos se aplica una diferencia de potencial. Este transporte puede ser de dos tipos: corriente de cargas positivas o corriente de cargas negativas. El fenómeno físico del flujo de electrones en un conductor es análogo al flujo de un líquido por el interior de una tubería entre cuyos extremos existe una diferencia de presión, debida, por ejemplo, a una diferencia de nivel. Quizás hayamos oído hablar o leído en algún texto que el sentido convencional de circulación de la corriente eléctrica por un circuito es a la inversa, o sea, del polo positivo al negativo de la fuente de FEM. Ese planteamiento tiene su origen en razones históricas y no a cuestiones de la física y se debió a que en la época en que se formuló la teoría que trataba de explicar cómo fluía la corriente eléctrica por los metales, los físicos desconocían la existencia de los electrones o cargas negativas.
Al descubrirse los electrones como parte integrante de los átomos y principal componente de las cargas eléctricas, se descubrió también que las cargas eléctricas que proporciona una fuente de FEM (Fuerza Electromotriz), se mueven del signo negativo (–) hacia el positivo (+), de acuerdo con la ley física de que "cargas distintas se atraen y cargas iguales se rechazan". Debido al desconocimiento en aquellos momentos de la existencia de los electrones, la comunidad científica acordó que, convencionalmente, la corriente eléctrica se movía del polo positivo al negativo, de la misma forma que hubieran podido acordar lo contrario, como realmente ocurre. No obstante en la práctica, ese “error histórico” no influye para nada en lo que al estudio de la corriente eléctrica se refiere.
TIPOS DE CORRIENTE ELÉCTRICA
La corriente eléctrica puede ser continua (cuando el movimiento de los electrones se efectúa en un solo sentido, del polo negativo al polo positivo de la fuente de fuerza electromotriz), o bien alterna (cuando el flujo se invierte la corriente a través del tiempo, con cierta frecuencia, a causa de la aplicación, entre los extremos del conductor, de una diferencia alternativa de potencial).
EFECTOS DE LA CORRIENTE CUANDO ATRAVIESA UN MATERIAL CONDUCTOR
En general, la corriente eléctrica produce los siguientes efectos:
- térmico: todo conductor recorrido por una corriente eléctrica se calienta;
- magnético: un conductor recorrido por una corriente eléctrica produce, a su alrededor, un campo magnético;
- químico: en una solución que contenga iones (átomos cargados eléctricamente), cuando es recorrida por una corriente eléctrica, los iones cargados positivamente se dirigen hacia el polo negativo y viceversa.
Las corrientes eléctricas se miden calculando la cantidad de electricidad (o de carga eléctrica) que pasa a través de una sección del conductor en un segundo. La unidad de carga eléctrica es el culombio, de símbolo C (coulomb en la nomenclatura internacional). Otra magnitud de la corriente eléctrica es su intensidad, cuya unidad es el amperio, de símbolo A (ampére). Considerando cualquier sección del conductor, se dice que la intensidad de la corriente es igual a la unidad, es decir, a 1 A cuando pasa a su través 1 C/s.
La intensidad de la corriente eléctrica que recorre un conductor es proporcional a la diferencia de potencial existente entre sus extremos. Para medir la intensidad se emplean los amperímetros, aparatos que funcionan debido al campo magnético inducido por el paso de la corriente eléctrica del polo negativo al positivo.
Jean Baptiste Biot (1774-1862) y Félix Savart (1791-1841) establecieron que al igual que una carga origina un campo eléctrico o una masa un campo gravitatorio, un elemento de corriente eléctrica genera un campo magnético.
Densidad de la corriente eléctrica
La densidad de corriente, expresada con la letra J, es la corriente media por unidad de área (sección) del conductor, es decir, suponiendo una distribución uniforme de la corriente eléctrica:
J=I/S
En cuanto a sus unidades, J se mide en A/m2 pero es frecuente expresarlo en A/mm2 ya que al tratarse de la sección de un conductor, es más manejable realizar la medición en mm2.
En la corriente eléctrica de un cable de cobre, los portadores de cargas lo forman los electrones móviles y los iones de cobre cargados positivamente, están esencialmente estacionarios en las redes del metal. Sin embargo en el estudio de los circuitos eléctricos se usa normalmente la corriente convencional, en la que se considera que son las cargas positivas las que se están moviendo. El debate continua acerca de esta práctica, pero la naturaleza física de los portadores de carga en el cobre es bastante sencilla.
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MARCO COMCEPTUAL
Corriente eléctrica: circulación de cargas o electrones a través de un circuito eléctrico cerrado.
Energía solar: Esta energía maneja las estaciones del año y el clima, ayuda prácticamente a toda la vida en la tierra.
Celdas fotovoltaicas: Una celda fotovoltaica es un diodo semiconductor especializado que convierte la luz visible en corriente directa.
Energía eólica: Aquella que se obtiene de la energía cinética generada por efecto de las corrientes de aire y así mismo las vibraciones que el aire produce.
Central hidroeléctrica: Es aquella que se utiliza para la generación de energía eléctrica mediante el aprovechamiento de la energía potencial del agua embalsada en una presa situada a más alto nivel que la central.
Energía mareomotriz: a energía mareomotriz es la que resulta de aprovechar las mareas es decir, la diferencia de altura media de los mares según la posición relativa de la Tierra y la Luna, y que resulta de la atracción gravitatoria de esta última y del Sol sobre las masas de agua de los mares.
Central termoeléctrica: Una central termoeléctrica es una instalación industrial empleada para la generación de energía eléctrica a partir de la energía liberada en forma de calor, normalmente mediante la combustión de algún combustible fósil como petróleo, gas natural o carbón.
LEY DE OHM: Establece que la diferencia de potencial {\displaystyle V} que aplicamos entre los extremos de un conductor determinado es proporcional a la intensidad de la corriente {\displaystyle I}que circula por el citado conductor.
Resistencia eléctrica: A la oposición al flujo de electrones al moverse a través de un conductor.​ La unidad de resistencia en el Sistema Internacional es el ohmio.
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MARCO PROCIDEMENTAL
LEY DE JOULE
Q = I2× R × t
CORRIENTE
I = V/racR+ (XL*XC)
LEY DE OHM
V=R.I
Resistencia de un conductor
R=p.PI*t(k*S)
SubProceso retorno <- Corriente (V, XL, XC )
R=0.2
I<-(V/(R^2+(XL-XC)^2))
Retorno<-I
Fin SubProceso
subproceso retorno <- joules (I,t)
R=0.093
z<-(I^2*R*t)
retorno<-Z
FinSubProceso
SubProceso retorno<- Diferencia_Potencial( R,I)
Z<-(R*I)
retorno<-Z
Fin SubProceso
SubProceso retorno <- Resistencia(P,l,S) //(2)
k=1.03;
G<-p*PI*l+(k*S);
retorno<-G //desarrollo
Fin SubProceso
Proceso MARTINEZ_CANTO
DEFINIR OPCIONES COMO ENTERO
ESCRIBIR "*******MENU*******";
ESCRIBIR " 1)CORRIENTE ";
ESCRIBIR " 2)JOULES ";
ESCRIBIR " 3)DIFERENCIA POTENCIAL ";
ESCRIBIR " 4)Resistencia ";
ESCRIBIR "ELIJA UNA OPCION ";
LEER OPCIONES;
SEGUN OPCIONES HACER
1:
ESCRIBIR "OPCION 1";
DEFINIR I, V, XL, XC COMO REAL
escribir "ingrese voltaje";
leer V;
ESCRIBIR "Ingrese inperancia inductica";
LEER xl;
ESCRIBIR "ingrese inperancia capasitiva";
LEER XC;
//(1)invocar
I<-Corriente(V, XL, XC)
Escribir "la corriente es:", I;
2:
escribir "opcion2";
definir Q,I,R,t como real;
escribir "ingrese amperios";
leer I;
escribir "ingrese Segundos";
leer t;
//(1)invocar
Z<-JOULES(I, t) // (1)
escribir "los joules es:", z; // (respuesta)
3: Escribir "opcion3";
definir V,R,I como real;
escribir "ingrese la resistencia";
leer R;
escribir "ingrese la intensidad";
leer I;
//(1)invocar
Z<-Diferencia_Potencial(R,I) //(1)
escribir "la difenrencia potencial es:", Z; //(respuesta)
4:
definir R,p,l,S como real;
escribir "ingrese la Resisitividad";
leer P;
escribir "ingrese la longitud";
leer l;
escribir "ingrese la seccion";
leer S;
//(1)invocar
R<-Resistencia(P,l,S) // (1)
escribir "la RESISTENCIA es:", R; // (respuesta)
FinSegun
FinProceso