Diferencia De Potencial O Voltaje Corriente Electrica Resistencia Y Ley De Ohm

Diferencia De Potencial O Voltaje Corriente Electrica Resistencia Y Ley De Ohm

Diferencia de potencial o voltaje.

Simulemos que una carga positiva posicionada en un punto A de un campo eléctrico de magnitud E, con forme la carga se mueve de la posición en el punto A hacia una nueva posición en el punto B, vaho la influencia de una fuerza eléctrica qE que es ejercida sobre esa carga, el trabajo realizado por el campo eléctrico E sobre la carga esta dado por WAB = Fd = qEd, es por eso que la carga presenta una aceleramiento en dirección hacia la derecha con ganancia de energía cinética, en base a esto se deduce los siguiente; en razón de que la partícula cargada presenta una ganancia de energía cinética, presenta una perdida con una cantidad igual de energía potencial, debido a esto, el trabajo que se realiza por una fuerza conservativa es semejante al negativo del cambio en energía potencial ∆PE, y es expresado por la siguiente relación:

Esta fórmula solo puede ser utilizada en el caso de un campo eléctrico uniforme.

Una carga positiva gana energía potencial eléctrica cuando se mueve en dirección opuesta al campo eléctrico, por lo contrario, una carga negativa pierde energía potencial eléctrica cuando se mueve en dirección opuesta al campo eléctrico.

La diferencia de potencia entre los puntos A y B, VB – VA se define como el cambio en energía potencial de una carga q que presenta un movimiento de A a B, dividida entre el tamaño de la carga.

Es decir:

La energía potencial es algo distinto a la diferencia de potencia, el cambio de energía eléctrica entre dos punto es proporcional al cambio de energía potencia eléctrica de una carga mientras esta se está moviendo de un punto a otro.

La unidad de medida en el sistema internacional (SI) del potencial eléctrico son los joule por coulomb, llamado voltios, es decir:

En un caso especifico y especial de un campo eléctrico uniforme como el que se menciono anteriormente el cual existe entre las placas paralelas cargadas, se deduce la siguiente expresión:

La expresión anterior demuestra que la diferencia de potencial tiene unidades de campo eléctrico multiplicadas por distancia, en base a lo anterior se puede determinar que las unidades de un campo eléctrico (Newton por coulomb) también pueden ser escritas como volts por metro, es decir:

Esta relación solo es aplicable a un campo eléctrico uniforme.


Corriente eléctrica.

Cuando cargas eléctricas de mismo signo se mueven, se dice que existe una corriente, es decir, las cargas se mueven perpendicularmente a la superficie de un área A, se puede definir como corriente como una tasa a la cual fluye la carga a través de esta superficie.

Digamos que ∆Q es una cantidad de carga que atraviesa la área antes mencionada en un intervalo ∆t, se dice que la corriente es igual a la división de la carga entre el intervalo de tiempo dado, es decir:

La unidad de corriente en el sistema internacional (SI) es el coulomb por segundo o también llamado ampere (A).

Las carga que fluyen atreves de una superficie, pueden ser positiva, negativa o positiva-negativa (ambas), normalmente se utiliza la dirección en que fluirá la carga positiva como la dirección convencional de la corriente.


Resistencia y ley de ohm.

Cuando es aplicada una diferencia de potencia (voltaje) ∆v por medio de un extremo de un conductor metálico, se deduce que la corriente en el conductos es proporcional al voltaje que se aplico, es esto se cumple se dice que ∆v = IR, la constante de proporcionalidad R se le llama resistencia del conducto o solo resistencia.

La resistencia es la razón del voltaje a través del conductor con respecto a la corriente que porta.

La fórmula que expresa lo anterior es la siguiente:

La unidad de medida le la resistencia en el sistema internacional (SI) son los volts por ampere o también denominado como ohms.

Cabe resaltar que la resistencia de un circuito se origina por medio de las colisiones los electrones portadores de la corriente y los átomos que se encuentran fijos en el interior del conductor, la colisiones antes mencionadas impiden el movimiento de las cargas, es un sentido similar a la fuerza de fricción, en base a esto se desarrollo el enunciado de la ley de ohm que dice lo siguiente:

La resistencia permanece constante en un amplio rango de voltaje o corriente aplicada.

La ley de ohm es expresada matemáticamente de la siguiente manera:

Esta ley fue nombrada así en conmemoración a George Simon Ohm (1789–1854).

Pero el termino resistencia no solo es acuñado a la propiedad mencionada anteriormente si no que también se le llama resistencia a un discreto (componente electrónico no conectado un circuito), esta resistencia en un conductor que proporciona una resistencia especifica (previamente determinada) a un circuito electrónico, y el símbolo de la resistencia es el siguiente:


Ejemplo.

Las placas de cierta plancha de vapor indican que el hierro porta una corriente de 6.4 A cuando es conectada a una fuente de 120 v. determine la resistencia de la plancha de vapor.

No es necesario conversión de unidades.

Se tiene:

I = 6.4 A

V =120 v

Se desea obtener:

v=?

Se utilizara la siguiente fórmula:

Protocolo de solución.

La resistencia de la plancha de vapor es de 19 ohm.


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