Georg Simon Ohm

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Georg Simon Ohm fue un físico y matemático, estudiante en la Universidad de Erlangen. Ohm experimentó y define el concepto de resistencia eléctrica.

El 16 de marzo de 1787, nació en Erlangen, Baviera (Alemania), Georg Simon Ohm, físico y matemático que contribuyó en gran medida a la física, principalmente para la electrodinámica, donde estableció la ley que lleva su nombre.

Estudiante de la Universidad de Erlangen, recibió su doctorado en 1811 con la presentación de su tesis sobre la luz y los colores

Ohm comenzó su carrera como profesor de matemáticas en el Colegio de los Jesuitas en la ciudad de Colonia en 1825.
Su intención era la de convertirse en un profesor, y luego continuó su trabajo e investigación, dedicada a la electricidad.

Ohm experimentó con alambres de diferentes grosores y longitudes. Se encontró que la resistencia eléctrica del conductor era inversamente proporcional a la superficie de la sección transversal del alambre y directamente proporcional a su longitud. A partir de sus observaciones, que se define el concepto de resistencia eléctrica.

En 1827, publicó los resultados de lo que se convirtió en su obra más importante - el circuito galvánico examinó matemáticamente. Este trabajo ha definido lo que conocemos hoy en día como la ley de Ohm: "La intensidad de la corriente eléctrica que fluye a través de un conductor es directamente proporcional a la diferencia de potencial e inversamente proporcional a la resistencia eléctrica del circuito."

A pesar de la importancia de su investigación, Ohm recibió críticas negativas y no consiguió un puesto universitario hasta 1833, cuando se convirtió en profesor de la Escuela Politécnica de Nuremberg, Baviera, alcanzando el cargo de director en 1839.

Sólo en 1841 se reconoció la importancia de su trabajo en la resistencia conductora, y Ohm recibió la medalla de la Royal Society.

En 1849, Ohm se convirtió en profesor en la Universidad de Múnich, un cargo que ocupó durante sólo cinco años, el último de su vida.

Ohm murió en Munich el 16 de julio 1854.

La resistencia interna de un receptor

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Receptores eléctricos transforman la energía eléctrica en otro tipo de energía. El cálculo de la resistencia interna de un receptor está dada por la conservación de la energía.

Los dispositivos capaces de recibir energía eléctrica y la transforman en otros tipos de energía que no son solamente energía térmica se llaman receptores eléctricos. Estos dispositivos funcionan cuando está conectado a un circuito en el que hay generadores. Por lo tanto, podemos decir que muchos de los aparatos electrónicos que sabemos que son receptores.

El receptor es un elemento que consume energía eléctrica, si las cargas eléctricas llegan con alta energía, y durante el paso a través del receptor, perdido en, correr con bajo consumo de energía. Durante este movimiento, hay choques sucesivos de cargas eléctricas, que pierden energía en forma de calor.

Por lo tanto, imaginar el receptor como un dispositivo que tiene en su interior una resistencia (resistencia interna) responsable de todas las pérdidas, como se muestra esquemáticamente en la figura siguiente.

r es la resistencia interna de un receptor eléctrico

En el esquema se muestra arriba, vemos que la mayoría de traza representa el polo positivo, es decir, el mayor potencial; y la traza inferior representa al polo negativo, o el potencial más bajo. Por lo tanto, la potencia que se disipa internamente en el receptor se puede calcular por la siguiente expresión:

Pd = r.i2

Recordando que la potencia total está dada por:

PT = U.I.

La conservación de energía, tenemos:

PT = Pu + Pd o U = e + r.i

Resistencia constante o resistencia variable?

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La resistencia eléctrica es la capacidad de los materiales tienen que resistir el paso de corriente eléctrica por sí mismo cuando en una diferencia de potencial se aplica. Por la ley de Ohm, podemos calcular la resistencia de un material tal como, por ejemplo, resistencia metálico como la relación de la diferencia de potencial (V) aplicado entre sus terminales y la corriente (i) que se ejecuta. Matemáticamente es:

La unidad de resistencia en el Sistema Internacional de Unidades es el ohmio, representado por la letra O.

Las resistencias que obedecen la ley se dice resistencias óhmicas, sin embargo, esta ley sólo es válida para temperaturas constantes. Pero también hay materiales que son conocidos para aumentar o disminuir la resistencia eléctrica como la temperatura aumenta o disminuye se llaman resistencias de resistencia variable. Para estos materiales la ecuación que determina su resistencia, con buena aproximación, se escribe como sigue:

R = Ro (1 + a?t)

Donde Dt es el cambio en la temperatura del material.

La explicación para la variación de la resistencia metálica del resistor de acuerdo con el cambio de temperatura es en la estructura interna del material. A los ojos de la física moderna, dos factores determinan la resistencia eléctrica del material: el número de electrones que constituyen el material y su movilidad dentro de la estructura. Es evidente que cuanto mayor es el número de electrones libres reducirá la resistencia eléctrica. También la resistencia será más pequeño y más pequeño como el más fácil es para los electrones se mueven dentro de la red cristalina que es el material.

Campo eléctrico

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El campo eléctrico es la región alrededor de una carga (positiva o negativa) en la que, mediante la colocación de un cuerpo electrificado, esto está sujeto a una fuerza eléctrica.

Cuando estudiamos los asuntos relacionados con la mecánica de contenido, se estudian los conceptos del campo gravitatorio de los planetas. En este estudio hemos visto que cualquier planeta tiene la propiedad de atraer objetos que se encuentran en las proximidades.

De la misma manera, en electrostática, podemos decir que el espacio que rodea una carga eléctrica también se convierte modificado porque aparece una fuerza de campo eléctrico. Así que podemos decir que cualquier partícula que se electrificó, cuando se coloca en esta área, se somete a una fuerza eléctrica, y la repulsión o atracción en función del valor de carga.

El vector de campo eléctrico es

Como se muestra abajo, el campo eléctrico alrededor de una carga es vector, es decir, se dirige y forma definida.

Convención de la dirección del campo E

En la figura esfera encima ahora hemos electrificado cargado positivamente, a veces con carga negativa, que indican la dirección y la dirección del campo eléctrico usando el vector E, que se llame campo eléctrico.

Se acordó que el campo de carga, también llamado de origen de carga Q> 0, de devolución, y la carga Q <0 fuente se acerca.

La recarga de las baterías

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Hay varios dispositivos que requieren electricidad para funcionar. Algunos de ellos necesitan que la batería se puede cambiar, otros tienen pilas o baterías que son recargables. Un ejemplo de uso de la batería recargable es el coche, porque cuando empezamos el motor, la batería proporciona la electricidad necesaria para hacer funcionar el motor de arranque.

Podemos decir que se produce este proceso porque la electricidad que alimenta el motor de arranque no es más que la energía almacenada en los enlaces químicos y convertida en electricidad. Después de que el motor comienza a funcionar, otro dispositivo llamado el alternador (o dínamo) empieza a ejecutarse, la carga de la batería del coche.

Podemos ver en la figura anterior que, en lugar de la corriente eléctrica de la terminal positiva de la batería, ella entra en el polo positivo. Por lo tanto, las reacciones químicas ocurren en el opuesta a la observada en la fase donde la batería se arranca el sentido de arranque.

Vemos que en este caso la batería entra la electricidad, que se almacena en los enlaces químicos, y no proporciona energía al circuito. Por eso decimos que la batería del coche actúa como un receptor y no como un generador mientras el coche está en marcha.

Encontramos este mismo proceso con los teléfonos inalámbricos y también las baterías de los teléfonos móviles. Porque cuando estamos haciendo uso de este tipo de teléfonos ya que sus baterías se agotan los generadores, ya que la corriente sale del polo positivo. Pero cuando sus baterías se agotan, o más bien, descargan, se colocan en los dispositivos conectados a la red eléctrica para cargar.

En esta etapa, que no funcionan como generadores, pero como receptores: corriente entra en el polo positivo. Hay baterías que no se puedan recargar porque las reacciones químicas no pueden ocurrir a la inversa. Las baterías recargables son también llamados generadores reversibles.

Cuando un generador reversible funciona como un receptor, su fuerza electromotriz (E) a menudo se llama fuerza contraeletromotriz, que es la abreviatura de fcem Un motor eléctrico que recibe energía de un generador es también un receptor.

Rayos

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Esta es una de las manifestaciones más violentas de la naturaleza. Demostración de que en una fracción de segundo, se puede producir una carga tan alta energía, cuyos parámetros pueden alcanzar:

     125 millones de voltios
     200.000 Amperios
      25.000 grados centígrados

Para un rayo que se produzca es necesario que las cargas de signo opuesto entre las nubes o entre las nubes y el suelo, cuando esto ocurre, la atracción entre las cargas es tan alto que hace que la descarga eléctrica. Estas cargas fueron nombrados cargas positivas y cargas negativas por Benjamin Franklin, alrededor del año 1750, el siglo XVIII, cuando eso hizo grandes descubrimientos sobre la electricidad. Además de identificar la señal de cargas, positivas y negativas, Franklin demostró experimentalmente que el rayo es un fenómeno eléctrico de la naturaleza.

Los rayos se pueden clasificar de acuerdo a su origen, por lo que pueden ser:
     Nube a tierra;
     Planta a la nube;
     Entre las nubes.

Un radio medio difícil en el medio. Mientras tanto se producen varios fenómenos, incluyendo los fenómenos físicos y climáticos. De acuerdo con el clima rayos variación puede ser más o menos intenso. Algunas regiones del mundo tienden a la formación de descargas eléctricas, provocando que los rayos.

La formación de un radio se produce rápidamente y violentamente. Esta formación se produce a partir de la gran diferencia de potencial entre las cargas, positivas y negativas, entre las nubes y el suelo o incluso entre las nubes, y cuando el campo eléctrico de una nube excede el límite de la capacidad dieléctrica del aire atmosférico, que normalmente varía entre 10 000 voltios / cm y 30.000 voltios / cm, dependiendo de las condiciones locales. El aire que se encuentra entre las cargas para ionizar se vuelve conductor, lo que permite una descarga eléctrica fuerte se produce. Debido a esta fuerte ionización del aire que se encuentra entre las cargas eléctricas en movimiento se está produciendo un rayo llamado, que es la parte visual de la distancia. El ruido se produce a causa del calentamiento abrupto y la rápida expansión del aire, lo que produce una fuerte presión que se manifiesta a través del trueno, parte audible. Por lo tanto, el relámpago y el trueno son conceptos diferentes, pero que proviene de un mismo fenómeno, el radio.
La ionización de la nube se produce debido a miles de colisiones de partículas de hielo que están dentro, esta es una de las teorías aceptadas. Otra causa, que no excluye la primera, estaría en efecto resultante de la diferencia en la conductividad eléctrica de hielo en la cara de las diferencias de temperatura dentro de la nube. Durante las colisiones, las partículas se rompen de hielo, perdiendo electrones e iones en la transformación, lo que hace que la nube cargada.

Mecanismos de protección contra rayos.

Las consecuencias de las descargas eléctricas de los rayos pueden ser desastrosas, debido a la gran cantidad de energía que se libera durante la descarga. Se crearon varios dispositivos que protegen contra los rayos, pero el más conocido de ellos es el pararrayos, creado por Benjamin Franklin tras el descubrimiento de la electricidad y el rayo.
Otras medidas preventivas se pueden tomar con el fin de mantenerse a salvo de los rayos. Medidas como:

Evitar conductores, tales como antenas, agua, materiales eléctricos, etc
Durante una tormenta de evitar los lugares abiertos, no estar bajo los árboles, elevaciones, etc
No se bañe, porque si un alto potencial de descarga de agua puede conducir la electricidad.

Instrumentos de medición eléctricos

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Instrumentos de medición eléctricos son ampliamente utilizados en laboratorios de enseñanza. Estos dispositivos se utilizan para obtener valores de varias cantidades que están involucrados en un circuito eléctrico. Con el equipo adecuado puede hacer mediciones de corriente eléctrica, tensión y resistencia eléctrica.

Una medida de la corriente eléctrica

Un dispositivo capaz de indicar la presencia de corriente eléctrica en un circuito eléctrico se llama un galvanómetro. Si se puede graduar la escala de esta máquina que se llamará amperímetro, que permite la medición de la intensidad de la corriente eléctrica. Hay dos amperímetros amperímetros analógicos y digitales, tanto son ampliamente utilizados, sin embargo, el digital permite obtener resultados más precisos.

amperímetro analógico

Para medir la corriente en un circuito eléctrico debe conectarse en serie con el circuito amperímetro. Sin embargo, este dispositivo tiene en su interior una resistencia eléctrica, cuyo valor debe ser añadido a la resistencia del circuito para realizar los cálculos. Con el fin de hacer amperímetro resistencia despreciable, el aparato está construido con la más pequeña posible la resistencia interna.

La tensión de medición

La tensión medida se conoce como la medida de la diferencia de potencial. Para llevar a cabo la tensión de medición utilizado aparatos llamados voltímetros. Como en el caso del amperímetro, también hay voltímetros analógicos y digitales. Ambos se utilizan ampliamente, pero el voltímetro digital permite leer mejor el valor de la DDP, así como la certeza de lo que se está midiendo.

voltímetro analógico

Para medir ddp entre los extremos de una resistencia de, por ejemplo, estar conectada al voltímetro en paralelo con la resistencia. Este dispositivo, como el amperímetro también tiene una resistencia interna. Por lo tanto es deseable que los cambios actuales al voltímetro es tan pequeño como sea posible para que la entrada voltímetro a las perturbaciones son insignificantes. Por lo tanto, los voltímetros se construyen con una alta resistencia interna puede aún más.

La medición de la resistencia

Para medir el valor de una resistencia se utiliza un dispositivo llamado ohmímetro, sin embargo, si tenemos un aparato de multímetro que es capaz de medir valores de voltaje, corriente eléctrica y también la resistencia de la resistencia, podemos medir el valor de resistencia de un resistor. Para lograr esto simplemente como conectar las puntas de la multímetro en los terminales de la resistencia.

Propiedades potenciales eléctricos

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De acuerdo con las propiedades del potencial eléctrico, decimos que el movimiento espontáneo de cargas eléctricas en un campo eléctrico, la energía potencial de la carga disminuye.

En cuanto al potencial eléctrico puede decir que expresa el efecto de un campo eléctrico en términos de posición dentro de ese campo. Por lo tanto, podemos definir el potencial eléctrico de la siguiente manera:

El potencial eléctrico de un punto de un campo eléctrico es la energía potencial eléctrica por unidad de carga eléctrica colocada en ese punto.

La ecuación matemática que define potencial eléctrico es:

Dónde:

           Ep es la energía potencial asociada con la carga eléctrica, medida en el SI en julios (J)
           q es la carga eléctrica de prueba, medición, el SI en coulomb (C)
           V es el potencial eléctrico, medido en SI, en julios por culombio (J / C)

Propiedades de potencial

Vamos a considerar la figura de arriba, donde tenemos una línea recta de la fuerza de un campo eléctrico generado por cargas eléctricas en reposo. Como la carga positiva genera positivo y potencial negativo tiene un potencial de carga negativa, el potencial eléctrico disminuye de negativo a carga positiva, es decir, en la dirección de la línea de fuerza.

A q carga de prueba, se redujo desde el reposo, comienza a moverse en esta línea de fuerza. Independientemente del signo de la carga q, el trabajo realizado por la fuerza del motor eléctrico está funcionando, es el movimiento espontáneo, es decir, la fuerza eléctrica favorece el desplazamiento.

Tenemos dos casos a considerar:

cargas positivas eléctricos, abandonados en un tema eléctrico y sólo en la intensidad del campo eléctrico, se mueven de forma espontánea a los puntos de menor potencial eléctrico.

cargas negativas, abandonados en un tema eléctrico y sólo en la intensidad del campo eléctrico, se mueven de forma espontánea a los puntos de mayor potencial eléctrico.

De los procesos de electrificación

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Se considera un cuerpo electrizado cuando tiene diferente número de protones y electrones, es decir, cuando no es neutral. El proceso de eliminación o adición de electrones a un organismo neutral para que se electrifica llamado electrificación.

El estudio de la electricidad se originó a partir de observaciones que al parecer se hicieron por primera vez por los griegos. En realidad, es posible que otras personas también han observado estos fenómenos, pero los primeros relatos que graba son los griegos, y por lo tanto les asigna la primacía de este hecho.

La primera observación se hizo con un material llamado ámbar. Similar a los resultados de endurecimiento de plástico de la savia de una especie extinta de árboles. Thales, el primer filósofo de quien conocemos, parece haber sido el primero en llamar la atención sobre el hecho de que el ámbar, después de ser frotado con lana o el animal adquiere la propiedad de atraer objetos "suaves", tales como Por ejemplo, plumas, hilos de algodón, papel picado, etc

Después de algún tiempo y algunos estudios de ámbar se ha encontrado que la electricidad no era exactamente una propiedad exclusiva de Amber, pero esto era un fenómeno generalizado que se pudo observar en diversas sustancias. Hoy sabemos que estamos rodeados de una serie de fenómenos eléctricos y sus innumerables aplicaciones prácticas: la radio, la emisión por satélite, internet, plancha, duchas eléctricas, etc

En algunos momentos de nuestra vida diaria nos encontramos con situaciones un poco extrañas, en la que tomamos choques en pomos de las puertas, en la pantalla del TV, o incluso cuando nos detuvimos en otra persona. Estas pequeñas perturbaciones se producen debido a la electricidad estática que compramos a diario. Estas cargas son adquiridas por algún proceso de electrificación conocido durante siglos. Hay tres procesos de electrificación: electrificación por fricción, por la electrificación de contacto y la electrificación por inducción.

De los procesos de electrificación

Electrificación por la fricción

Como su nombre lo dice, frotándose, o mejor, la colocación de dos cuerpos formados por diferentes sustancias y en un principio neutral en contacto muy cercano, una de ellas lo electrones, mientras que el otro recibe. Al final, los dos cuerpos serán electrificados y cargas eléctricas opuestas.

Electrificación por contacto

Decimos que la electrificación por contacto es un proceso en el que un cuerpo cargado se pone en contacto con un cuerpo neutral. Preferiblemente, se deben usar dos conductores de los órganos de electricidad.

Electrificación por inducción

Decimos que la inducción electrostática es el fenómeno de separación de cargas eléctricas de signos opuestos en el mismo cuerpo. Por lo tanto, este tipo de electrificación puede ocurrir sólo por aproximación de un cuerpo electrizado y un cuerpo neutral, sin incluir ningún tipo de contacto sucede.

Como se mencionó anteriormente, a veces, cuando abrimos la puerta tomó un poco de shock. Este choque viene del proceso de electrificación por fricción, por lo tanto, para moverse, automóviles y otros vehículos están electrificados por la fricción con el aire. Esto es más notorio en las zonas de clima seco. Es muy común que un pasajero recibe un choque eléctrico cuando el autobús llegue a la parada: sólo tire de él a cualquier parte metálica del vehículo. En este caso, el pasajero juega el cable de tierra.

A menudo, también se puede obtener un shock al bajar de un coche. En general, el vehículo está electrificado por la fricción con el aire y bajó del coche, la persona establece un contacto entre la estructura metálica electrificada del automóvil y el suelo. Aquí está una de las causas de la descarga eléctrica.

Sin embargo, hay otra razón por la descarga eléctrica se produce cuando un coche hacia abajo: el pasajero, al sentarse en el banquillo, causan fricción entre la tela de su ropa y la tela del asiento del vehículo. Por lo tanto, la persona está electrificada y bajó del coche, lleva estas cargas eléctricas distribuidas en su cuerpo. Cuando a continuación, toca un metal (coche), esto hace que las cargas para drenar la tierra, haciendo que la descarga eléctrica.

Principio de electrostática

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Este artículo tratará los principios de la electrostática. Electrostática es la parte de la física que estudia la acción y las propiedades de inversión de las cargas eléctricas en reposo relativo a un sistema de referencia inercial.

Intente este experimento: meter un pedazo de papel en varios pedazos, dejando sobre la mesa. Toma un peine de plástico y ejecutarlo a través de los tiempos para el cabello varias, destacando que el pelo no puede ser con crema. Después de frotar el peine, el enfoque de los trozos de papel sobre la mesa. Lo que sucede? ¿Puede explicar el fenómeno?

Al parecer, nos encontramos ante un fenómeno tan eléctrico que le pasó a Amber que probó allí en Grecia en la antigüedad. Sabemos que los experimentos demostraron que los electrones y protones se atraen entre sí, sino que también demostró que los electrones se repelen entre sí y que los protones también actúan de esta manera. Podemos decir entonces que la propiedad que produce la atracción o repulsión entre los electrones y los protones se llama carga eléctrica.

Principio de conservación de la carga eléctrica
- En un sistema eléctricamente aislado, la suma de las cargas eléctricas se mantiene constante, aunque se cambian las cantidades de cargas positivas y negativas del sistema.

Considere la siguiente figura: considere un sistema formado por tres cuerpos: A, B y C aislados. Supongamos que, de alguna manera, no hay intercambio de carga entre ellos. Al final, su carga será modificado, pero la suma se mantendrá constante. Ver que la suma algebraica de los cargos fue + 9, antes de que el intercambio de electrones, y siguió siéndolo después del intercambio.

Potencial eléctrico

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El potencial eléctrico es una propiedad del espacio en el que existe un campo eléctrico. Sabemos que una carga puntual crea un campo eléctrico y el potencial eléctrico depende de la carga que crea este campo y la posición de la carga eléctrica.

Al estudiar los conceptos de campo eléctrico, hemos visto que se puede producir, o más bien creó, por una carga eléctrica puntual. El campo eléctrico se puede determinar en un momento en que ponemos en él una carga de la prueba - si llega a ser sujeto a una fuerza eléctrica, decimos que no hay campo eléctrico. Determinar la intensidad del campo eléctrico dividiendo el valor de la fuerza y la magnitud de la carga de la prueba.

Al probar el campo eléctrico a través de la carga de prueba, sólo estamos determinando la magnitud de la magnitud del campo eléctrico, pero a medida que el campo es una determinación de magnitud vectorial, la dirección y el sentido son escasas. La dirección es la recta que une el centro de dos cargos (carga del generador y de la carga de la prueba), y el significado puede estar acercándose (generación de carga negativa) o ausencia (generación de carga positiva).

La intensidad del campo eléctrico en el punto citado, sólo depende de la generación de carga y sin prueba de carga. Por lo tanto, si ponemos este punto una prueba de carga con mayor módulo, la fuerza eléctrica que carga aumentará proporcionalmente, manteniendo constante la intensidad del campo eléctrico.

Hay otra similar a la electrostática magnitud de campo eléctrico, pero con características escalares: el potencial eléctrico. En lugar de comparar la intensidad de la fuerza eléctrica experimentada por una carga de prueba y la magnitud de la carga; el potencial eléctrico en cualquier punto del espacio, se puede determinar con una experiencia muy similar, pero en el que se divide la energía potencial de una carga de prueba por el monto de este cargo.

Como hemos observado en el caso del campo eléctrico, el potencial eléctrico en un punto dado en el espacio, no depende de la carga de prueba, sino más bien la carga del generador. La carga de la prueba, ya sea aumentado o disminuido, sólo varía proporcionalmente su poder potencial, manteniendo constante el potencial en ese punto.

Ley de Coulomb

La ley de Coulomb fue propuesto por el físico Charles Augustin de Coulomb , en el año 1725, y es una relación entre la intensidad de la fuerza electrostática entre dos cuerpos con carga eléctrica .

 Llame a la carga eléctrica que enfrenta el órgano encargado cuyas dimensiones son despreciables frente a las distancias que lo separan de otros organismos. Si tenemos en cuenta dos cargas eléctricas Q1 y Q2 separadas por una distancia situada en el vacío , dependiendo del signo de las cargas que pueden atraer o repeler .

Las cargas eléctricas de signos opuestos se atraen entre sí

Por lo tanto , podemos definir las cargas eléctricas del mismo signo ejercen una fuerza que mantiene separada , ya que los cargos con signos opuestos ejercen una fuerza de atracción entre ellos. Esta fuerza fue analizada por Charles Augustin de Coulomb .

Coulomb fue responsable del desarrollo de la teoría que ahora llamamos la ley de Coulomb.

Esta ley establece que la intensidad de la fuerza electrostática entre dos cargas eléctricas es directamente proporcional al producto de las magnitudes de las cargas eléctricas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que los separa .

Podemos escribir :

Dónde :

? F es la fuerza eléctrica entre cargas
? k es la constante electrostática en el vacío ( ko = 9 x 109 N.m2/C2 )
La carga eléctrica Q ?
distancia d ?

En las unidades del SI :

Cargos Q1 y Q2 - coulomb (C )
Distancia d - metro (m )
Fuerza eléctrica F - newton ( N)
K constante electrostática - N.m2/C2

Generadores eléctricos y Fuerza electromotriz

Generador eléctrico es un dispositivo que convierte la energía eléctrica en otras formas de energía . Una batería de automóvil , por ejemplo , transforma la energía química en energía eléctrica . Una planta hidroeléctrica usa la energía mecánica convirtiéndola en electricidad.
Por lo tanto , un generador eléctrico es un dispositivo que realiza el procesamiento de alguna forma de energía en energía eléctrica .

Un generador tiene dos terminales llamados polos:
Se corresponde con el polo negativo de la terminal menor potencial eléctrico .
Polo positivo corresponde a una mayor terminal de potencial eléctrico .
Cuando se coloca en un circuito , un generador eléctrico suministra energía potencial eléctrico para las cargas que entran en movimiento , dejando el polo negativo al polo positivo .
La potencia eléctrica total generado ( Pg) por un generador es directamente proporcional a la intensidad de la corriente eléctrica . Es decir:

Pg = fem. yo

Dónde :
fem es la constante de proporcionalidad , llamada la fuerza electromotriz .
i es la intensidad de corriente eléctrica entre los terminales del generador .
Por lo tanto , la fuerza electromotriz de un generador se puede definir como el cociente :

Sabiendo que la energía eléctrica se indica en vatios (W ) y la corriente se da en amperios (A) , se tiene:

Por lo tanto , la unidad de medición de la fuerza electromotriz en el sistema internacional es el voltios ( V ) .

La eficiencia eléctrica de un generador

Energía Eléctrica puso en marcha : ¿Es la energía eléctrica suministrada por el generador al circuito externo .

donde U es la diferencia de potencial , o tensión , entre los terminales del generador .

La potencia eléctrica disipada internamente está dada por :

Donde: R es la resistencia interna del generador .
i es la intensidad de la corriente eléctrica .

La eficiencia ( ? ) del generador es la relación de la potencia puesto en marcha y la potencia total generada , es decir :

Georg Simon Ohm

El 16 de marzo de 1787, nació en Erlangen , Baviera (Alemania ) , Georg Simon Ohm , físico y matemático que contribuyó en gran medida a la física , especialmente para la electrodinámica , donde estableció la ley que lleva su nombre .

Estudiante de la Universidad de Erlangen, recibió su doctorado en 1811 con la presentación de su tesis sobre la luz y los colores

Ohm comenzó su carrera como profesor de matemáticas en el Colegio de los Jesuitas , en la ciudad de Colonia en 1825.
Su intención era convertirse en un profesor de la universidad , y luego continuó con su trabajo y la investigación , dedicada a la electricidad .

Ohm experimentó con alambres de diferentes grosores y longitudes . Encontrado que la resistencia eléctrica del conductor era inversamente proporcional a la superficie de la sección transversal del alambre y directamente proporcional a su longitud . A partir de sus observaciones , que se define el concepto de resistencia eléctrica.

En 1827 , publicó el resultado de lo que se convirtió en su obra más importante - galvánico Circuito examinó matemáticamente. Este trabajo ha definido lo que hoy conocemos como la ley de Ohm : " La fuerza de la corriente eléctrica que fluye a través de un conductor es directamente proporcional a la diferencia de potencial e inversamente proporcional a la resistencia eléctrica del circuito . "

A pesar de la importancia de su investigación, Ohm recibió críticas negativas y no consiguió un puesto universitario hasta 1833 , cuando fue nombrado profesor de la Escuela Politécnica de Nuremberg , Baviera , llegando a la posición de director en 1839.

Sólo en 1841 se reconoció la importancia de su trabajo sobre la resistencia de los conductores y Ohm recibió la medalla de la Real Sociedad Británica .

En 1849 , Ohm se convirtió en profesor en la Universidad de Munich, un cargo que ocupó durante sólo cinco años , el último de su vida.

Ohm murió en Munich el 16 de julio de 1854.

Ducha eléctrica

La ducha es el nombre dado a una unidad de terminación de red de agua, lleno de pequeños agujeros por donde sale el agua , permitiendo que la gente se moje. Este equipo se utiliza para el baño y la higiene personal y esencial en cualquier hogar.

La ducha es un origen muy antiguo . Pinturas y jarrones representan su existencia en Grecia y Egipto y su uso en los baños. En Brasil se desarrolló en la década de 1940 .

El funcionamiento de este instrumento es una manera muy simple . La ducha comprende dos resistencias , que es un alambre en espiral de metal que permite un calentamiento rápido y conveniente una alta potencia y una baja potencia de calefacción y de un diafragma de caucho . Las resistencias son fijos dentro de la ducha . Para seleccionar el tipo de baño que desea tomar en su parte exterior hay un selector que es capaz de cambiar la resistencia aumentando o disminuyendo el poder de la ducha y por lo tanto la temperatura del baño .

El agua de la ducha para circular a través de la prensa de la membrana de goma , esto a su vez lleva a la resistencia de contactos a los contactos energizados , situado en la cabecera de la unidad. Por lo tanto , que el agua pase a través de la resistencia terminal caliente se calienta , por lo que el baño era muy cálido y agradable.

La resistencia eléctrica es la capacidad de un cuerpo para oponerse al paso de la electricidad . El mismo cálculo se realiza a partir de la ley de Ohm y su unidad en el SI ( Sistema Internacional de Unidades ) es el ohm ( O ) .

resistor

Las resistencias están hechas de material conductor . Estos materiales , cuando atravesadas por una corriente eléctrica , se calientan causando un fenómeno llamado el efecto Joule . Este efecto es debido al choque de millones de electrones de los átomos del conductor . Debido a estos choques , la energía cinética del sistema aumenta . La energía más alta se manifiesta por el aumento de la temperatura del conductor, o el aumento de la temperatura de la resistencia .

Definición de vector de campo eléctrico

Vector de campo eléctrico es la región alrededor de una carga ( positiva o negativa ) , en la que , por poner un cuerpo electrificado , esto está sujeto a una fuerza eléctrica .

En términos físicos , el concepto de campo eléctrico es algo complejo , pero con el fin de entender más fácilmente podemos decir que es análogo al concepto de campo gravitatorio. Aunque no podemos verlo ni tocarlo , podemos verificar su existencia utilizando un espécimen.

La carga de prueba ( q ) lanzado en un campo eléctrico

Para determinar la existencia de un campo eléctrico , ponemos una prueba de carga en el espacio electrificado en el que hay una región de campo eléctrico , por lo tanto nos encontramos con que la carga se somete a una fuerza eléctrica ( ) , como se muestra arriba . Por lo tanto , las fuentes del campo eléctrico son cuerpos electrificados , llamamos a las cargas de origen ( Q).

Al mover una carga eléctrica de las pruebas en un campo eléctrico, la misma estará sujeta a diferentes intensidades de fuerza eléctrica . En cada punto se define el campo eléctrico campo vector eléctrico (). La intensidad del campo eléctrico está dada por la siguiente expresión :

En la expresión anterior , es el vector del campo eléctrico y es el vector de fuerza eléctrica en la carga de prueba ( q ) , el punto considerado . En el Sistema Internacional de Unidades , la unidad para el campo eléctrico es newton por coulomb (N / C). Sobre la base de la definición anterior , se puede escribir :

= Q.

Los vectores y tienen las siguientes características :

- Módulo , F = | . Q | E
- La misma dirección
- Si la carga eléctrica es positiva ( q > 0 ) , y tienen el mismo significado
- Si la carga eléctrica es negativa ( q < 0 ), y tienen direcciones opuestas

Las diferencias entre las bombillas fluorescentes e incandescentes

Las lámparas fluorescentes e incandescentes tienen algunas diferencias . El funcionamiento y el consumo de energía se encuentran entre estas distinciones.

En la última década ha habido una creciente preocupación pública con el uso responsable de la electricidad. Una de las consecuencias de esto es que la mayoría de la gente cambiaron las bombillas de su casa, que eran antes , sobre todo incandescentes y fluorescentes comenzaron a usar . ¿Cuál es la diferencia entre estos dos tipos de bombillas ?

En primer lugar, la operación . La bombilla tiene dentro de un pequeño filamento de tungsteno . Cuando una corriente eléctrica pasa a través de él , calienta los átomos que la componen, la generación de luz. Durante este proceso , la mayor parte de la energía eléctrica se transforma en calor . Esto puede ser observado por el aumento de la temperatura en la proximidad de una de estas lámparas cuando está encendido.

Tienen lámparas fluorescentes consistir en un tubo que tiene en su interior un par de electrodos en sus extremos , un gas de baja presión y el mercurio . Cuando se establece una corriente eléctrica en la lámpara , ya que el gas es baja presión , que deberá conducir la electricidad . Las moléculas de mercurio , a continuación, chocan con los electrones de los electrodos , y esto produce una descarga de excitación e ionización de las moléculas . Cuando " sólo" esta excitación , los gases vuelven a su estado fundamental de energía y emiten fotones en la frecuencia de la luz visible.

La mayoría de la energía suministrada a estas lámparas se convierte en luz , con muy poca pérdida de energía . Esto hace que sean más económicos. Otra ventaja es la vida que tienen , que puede llegar a 8.000 horas , mientras que las bombillas incandescentes duran un promedio de mil horas porque el filamento de tungsteno se desgasta con el uso de la lámpara. Por más que las lámparas fluorescentes presentan esta serie de ventajas , todavía se venden a precios muy altos . Otro punto a destacar es la forma de descartarlos , ya que contienen mercurio, que es un elemento tóxico para los animales y los seres humanos .

Corriente alterna

Corriente alterna o AC es la corriente eléctrica a la que la intensidad y la dirección son cantidades que varían cíclicamente en oposición a la corriente directa , DC, que tiene dirección bien definida y no varía con el tiempo . En un circuito de potencia de la forma de onda de CA de la más ampliamente utilizada es la onda sinusoidal , sin embargo, puede ocurrir en otras formas , por ejemplo , onda triangular y la onda cuadrada .

Este tipo de cadena ha llegado con Nicola Tesla , quien fue contratado para construir una línea de transmisión entre dos ciudades de Nueva York. En ese momento, Thomas Edison trató de desacreditar a Tesla que esto iba a funcionar , sin embargo , el sistema que se adoptó finalmente Tesla.

Desde entonces la corriente eléctrica en forma de corriente alterna fue ampliamente utilizado , y ahora se aplica en la transmisión de la energía eléctrica que va desde las empresas de energía a los centros residenciales y comerciales. La corriente alterna es la forma más eficaz de transmitir la electricidad a largas distancias, ya que presenta facilidad de tener el valor de la tensión modificada por dispositivos llamados transformadores.

Conductores y aislantes

Todos los cuerpos consisten en átomos y éstos están formados por partículas pequeñas con el que los neutrones son ( no tienen carga ) , protones (partículas con carga positiva) y electrones (partículas cargadas negativamente ) . Los neutrones con los protones están en el núcleo y los electrones están en la nube de electrones .

Para mantener estos electrones orbitando para siempre en el electrón , hay fuerzas internas que las tienen , no dejarlos escapar. Sin embargo , cuanto mayor es la distancia entre la órbita y el núcleo , la más débil es la fuerza que mantiene el electrón unido al átomo , ya que al hacerlo puede moverse con cierta libertad dentro del material , dando lugar a los llamados electrones libres .

Lo que determina si un material es conductor o aislante es precisamente la existencia de electrones libres . Ellos son responsables de la transmisión y conducción de corriente eléctrica a través del material.

Estos se llaman material conductor donde hay posibilidad de movimiento de la corriente eléctrica a través de él , por ejemplo, hierro . Este es un elemento químico que tiene dos electrones en la última capa , que están débilmente unido al núcleo . Por lo tanto , el hierro se convierte en un gran conductor de la electricidad .

Con materiales aislantes , también llamado materiales dieléctricos , se produce el proceso inverso . En estos materiales , los electrones están fuertemente unidos al núcleo atómico, es decir , no tienen electrones libres o la cantidad es tan pequeña que puede despreciarse .

Por lo tanto , no permita el paso de la corriente eléctrica. Son buenos ejemplos de materiales aislantes : vidrio , caucho , cerámica y plásticos .

Código de colores para resistencias

El valor de la resistencia de un resistor se muestra por bandas de colores conocidos como código de color para resistencias . Cada banda de color representa un dígito.

Como las resistencias son componentes muy pequeñas y deben tener valores de sus resistencias fácilmente identificados , es habitual para codificar este valor con el uso de una serie de franjas de colores en el cuerpo de la resistencia . Cada color representa un dígito. Para leer el código del valor de la resistencia en la resistencia eléctrica impresa debe tener en cuenta que:

1 . Las bandas de colores se leen de que está más cerca de un extremo .

2 . La primera banda de color representa el primer dígito del valor de la resistencia .

3 . La segunda banda de color indica el segundo dígito.

4 . La tercera vía es la potencia de diez por el cual multiplicamos las dos figuras .

5 . El cuarto grupo , que es opcional , indica inexactitud en valor de la resistencia . Plata indica 10 % de inexactitud , de oro indica 5 % y la ausencia de esta banda es 20 % inexactitud .

En la siguiente tabla son los colores y sus valores.

El código de color indicativo de la resistencia eléctrica de la resistencia

Una resistencia , con blanco, rojo y verde, tiene una resistencia de 92 x 105 O . Una resistencia de 47 O , con la incertidumbre del 5%, tendrá los colores : amarillo, violeta, negro y oro.

Resistencia consta de cuatro pistas

No hay resistencias se fabrican con todos los valores de las resistencias , pero sólo con un conjunto discreto de valores . Los valores intermedios se pueden conseguir con una combinación de resistencias , cuando sea necesario, o el uso de resistencias variables , potenciómetros gusta . A pesar del nombre induce a pensar que este sería un dispositivo para medir la potencia , que no es más que una resistencia que se puede ajustar . ¿Los componentes utilizados para controlar el volumen de los amplificadores de sonido.