Guía Segundo Parcial Física PDF

GUIA SEGUNDO PARCIAL FISICA Fuerza electromotriz (fem): Cantidad de energía que proporciona u elemento generador de corriente eléctrica ε = W/q ε = fuerza electromotriz (fem) en volts (V) q = carga en coulomb (C) W = trabajo realizado en joules (J ) Resistencia eléctrica: Es la oposici...

GUIA SEGUNDO PARCIAL FISICA Fuerza electromotriz (fem): Cantidad de energía que proporciona u elemento generador de corriente eléctrica ε = W/q ε = fuerza electromotriz (fem) en volts (V) q = carga en coulomb (C) W = trabajo realizado en joules (J ) Resistencia eléctrica: Es la oposición que presenta al paso de la corriente o flujo de electrones/ La unidad empleada es el ohm en honor al físico alemán George Simon Ohm, Resistividad: La resistencia que corresponde a cada material 𝐿 R=p𝐴 R = resistencia en ohm (Ω) L = longitud del conductor en metros (m) ρ = resistividad del material en Ω-m A = área de la sección transversal (m2) Metal ρ en Ω-m a 0 °C Plata: 1.06 × 10-8 Platino: 94.10 × 10-8 Cobre: 1.72 × 10-8 Mercurio: 94.10 × 10-8 Aluminio: 3.21 × 10-8 Variación de la resistencia con la temperatura: RT = R0(1 + αT) RT = resistencia del conductor en ohm (Ω) a Variación relativa de la resistencia del cierta temperatura T material por cada grado centígrado de incremento en su temperatura R0 = resistencia del conductor en Ω a 0 °C T = temperatura del conductor en °C α = coeficiente de temperatura de la resistencia del material conductor en °C-1/ Metal α en °C-1 Acero 3.0 × 10-3 Hierro 5.1 × 10-3 Plata 3.7 × 10-3 Níquel 8.8 × 10-3 Cobre 3.8 × 10-3 Carbono -5.0 × 10-4 Platino 3.9 × 10-3 Ley de OHM Georg Simon Ohm (1787-1854), en 1827 enunció la siguiente ley: la intensidad de la corriente eléctrica que pasa por un conductor en un circuito es directamente proporcional a la diferencia de potencial aplicado a sus extremos e inversamente proporcional a la resistencia del conductor I = V / R o V = IR V = diferencia de potencial aplicado a los I = intensidad de la corriente que circula extremos del conductor en volts (V) por el conductor en amperes (A) R = resistencia del conductor en ohm (Ω) Al despejar la resistencia de la expresión matemática de la ley de Ohm, tenemos que: R = V/I Circuitos eléctricos y conexión de resistencias en serie, en paralelo y mixtas Un circuito eléctrico es un sistema en el cual la corriente fluye por un conductor en una trayectoria completa, es decir, cerrada, debido a una diferencia de potencial. Un foco conectado a una pila un ejemplo de un circuito eléctrico Elementos fundamentales a) Voltaje b) Corriente c) Resistencia Serie Cuando las resistencias se conectan en serie, se unen por sus extremos una a continuación de la otra. la intensidad de corriente que pasa por una, sea la misma en las demás Re = R1 + R2 +... + Rn V = IR1 + IR2 + IR3 Paralelo: Sus terminales se unen en dos bornes (extremos) comunes que se enlazan a la fuente de energía o voltaje 1 1 1 1 + + +⋯ 𝑅𝑒 𝑅1 𝑅2 𝑅𝑛 Intensidad de la corriente que circula por el circuito: I = V / R Potencia eléctrica: Es la rapidez con que se realiza un trabajo; o la energía que consume una máquina o cualquier dispositivo eléctrico en un segundo P = V/I P = potencia eléctrica en watts (W) V = diferencia de potencial en volts (V) I = intensidad de la corriente en amperes (A) P = W/ t o W = P/ t W = trabajo realizado igual a la energía eléctrica consumida en watt-, se mide en kilowatts hora kW-h P = potencia eléctrica de la máquina o dispositivo eléctrico en watts (W) t = tiempo que dura funcionando la máquina o el dispositivo eléctrico en segundos (s) Efecto Joule: Cuando circula corriente eléctrica en un conductor, parte de la energía cinética de los electrones se transforma en calor y eleva la temperatura de éste W o 1 joule de trabajo = 0.24 calorías de energía térmica E = W = V2 / R o bien, W = Pt en J Leyes de Kirchhoff/ Gustav Robert Kirchhoff (1824-1887) Ley de corrientes o de nodos: Suma de todas las intensidades de corriente que llegan a un nodo de un circuito es igual a la suma de todas las intensidades de corriente que salen de él. Nodo es un punto de una red eléctrica en el cual convergen tres o más conductores. I = I1 + I2 Ley de voltaje o de mallas: En un circuito cerrado o malla, las caídas de tensión totales en las resistencias son iguales a la tensión total que se aplica al circuito. VT = V1 + V2 + V3 Capacitores o condensadores eléctricos: Un capacitor o condensador eléctrico es un dispositivo empleado para almacenar cargas eléctricas C = Q /V C = capacitancia del capacitor en farads (F) Q = carga almacenada por el capacitor en coulomb (C) V = diferencia de potencial entre las placas del capacitor en volts (V)ç Un farad = un coulomb / un volt Microfarad (µF = 1 × 10-6 ) Micromicrofarad o picofarad (pF = 1 × 10-12 F) La constante ε llamada permitividad eléctrica o simplemente permitividad del medio aislante, es igual a ε0 = 8.85 × 10-12 C2 /Nm2 En serie: 1 1 1 1 1 + + + +⋯ 𝐶𝑒 𝐶1 𝐶2 𝐶3 𝐶𝑛 En paralelo: Ce = C1 + C2 + C3 +... + Cn