ACTIVIDAD N° 6 

AMPERIMETRO:

Un amperímetro es un instrumento que sirve para medir la intensidad de corriente que está circulando por un circuito eléctrico. Un micro amperímetro está calibrado en millonésimas de amperio y un miliamperímetro en milésimas de amperio.

Es decir, el amperímetro es un simple galvanómetro (instrumento para detectar pequeñas cantidades de corriente), con una resistencia en paralelo, llamada shumt.

Por otra parte, Para efectuar la medida es necesario que la intensidad de la corriente circule por el amperímetro, por lo que éste debe colocarse en serie, para que sea atravesado por dicha corriente. El amperímetro debe poseer una resistencia interna lo más pequeña posible con la finalidad de evitar una caída de tensión apreciable (al ser muy pequeña permitirá un mayor paso de electrones para su correcta medida).

En esta figura podemos observar cómo está conectado un  amperímetro en un circuito.

Un ejemplo q le podemos dar es:

 El valor de R_S se calcula en función del poder multiplicador (n) que queremos obtener y de la resistencia interna del amperímetro (R_A) según la fórmula siguiente:

              Ra
Rs = ----------------
            n -- 1

Así, supongamos que disponemos de un amperímetro con 5 Ω de resistencia interna que puede medir un máximo de 1 A (lectura a fondo de escala). Deseamos que pueda medir hasta 10 A, lo que implica un poder multiplicador de 10. La resistencia R_S del shunt deberá ser:
Rs = 5/9 = 0.555 ohmios.
            

 ACTIVIDAD N° 5

Conductor eléctrico

Es aquel material que ofrezca poca resistencia al flujo de electrones. La diferencia entre un conductor y un aislante, que es un mal conductor de electricidad o de calor, es de grado más que de tipo, ya que todas las sustancias conducen electricidad en mayor o en menor medida.

Intensidad

El flujo de electrones que viaja a través de un conductor, y es la cantidad de coulombs que pasan en un segundo por una sección determinada del cable. Un coulomb por segundo equivale a 1 amper, unidad de intensidad de corriente eléctrica. La corriente es dinámica.

i = q/t

i: intensidad [A]

t: tiempo [s]

Campo eléctrico

Es representado mediante un modelo que describe la interacción entre cuerpos  y sistemas con propiedades  de naturaleza eléctrica. Por ejemplo como se observa  en la imagen, la carga positiva atrae a la carga negativa.

Diferencia de potencial

Es el trabajo que debe realizar una fuerza eléctrica para mover una carga positiva (q) desde la referencia hasta ese punto, la diferencia de potencial es constante. Al circular partículas cargadas entre dos puntos de un conductor se realiza un trabajo. Le presentamos un ejemplo. Cuando una carga de 1 coulomb se desplaza a través de una diferencia de potencial de 1 volt, el trabajo realizado equivale a 1 joule. Esta definición facilita la conversión de cantidades mecánicas en eléctricas.L = V.q

L: trabajo [J]

V: diferencia de potencial o tensión [V]

Corriente eléctrica

Es el flujo de carga por unidad de tiempo que recorre un material. Se debe a un movimiento de los electrones en el interior del material. Un ejemplo que le podemos ofrecer es: Si dos cuerpos de carga igual y opuesta se conectan por medio de un conductor metálico (cable), las cargas se neutralizan mutuamente. La corriente que circula por un circuito se denomina corriente continua (CC) si fluye siempre en el mismo sentido y corriente alterna (CA) si fluye alternativamente en uno u otro sentido.
l flujo de una corriente continua está determinado por tres magnitudes relacionadas entre sí:

1- La diferencia de potencial en el circuito, que en ocasiones se denomina fuerza electromotriz (fem) o voltaje.

2- La intensidad de corriente.

3- La resistencia del circuito.

 

Elementos pasivos y activos

Son los elementos que componen un circuito eléctrico.

Los elementos pasivos, son aquellos, que al circular corriente producen una diferencia de potencial entre sus bornes y disipan potencia en forma de calor (consumen energía).

Los elementos activos, son dispositivos capaces de generar una tensión o una corriente (en forma más general un campo eléctrico) y suministrar potencia a una carga dada (entregan energía).

Estos elementos también se pueden tomar como:

-  Elementos activos Þ la tensión y la corriente tienen igual signo.

- Elementos pasivos Þ la tensión y la corriente tienen distinto signo (ej.: una fuente cargándose).

Ejemplos de elementos activos		Ejemplos de elementos pasivos
Batería	Diodo fotoeléctrico	Bobina	Resitencia	Condensador	Diodo

Las fuentes son elementos activos, de acuerdo a sus características o comportamiento frente a distintas cargas; podemos diferenciar dos tipos: los generadores de tensión y los de corriente. Como por ejemplo:

Fuente: baterías, pilas, generadores, rectificadores, entre otros.

http://www.tuveras.com/electrotecnia/teoremas/fuentes.htm#elementos

Fuentes de corriente continúa

Fuentes ideales de tensión

Las fuentes de tensión, se pueden definir como, aquellas que mantienen sobres sus bornes una tensión V dada en forma totalmente independiente a la que se conecte a ellas. Es decir que la corriente que entregan depende sólo de la carga a lo que estén conectadas.

I = V (constante)/R

El generador de corriente puede llegar a dar corrientes más grandes según se disminuya R. Sabemos que esto en la práctica no ocurre y un generador real (por ej.: una batería) llegada cierta corriente máxima no mantiene su tensión en bornes, si no que esta decae.

En la zona 0 - A, el comportamiento de fuentes reales e ideales es muy aproximado, por lo dentro de dicha zona, para simplificar los análisis, consideraremos ideales a todos los generadores.

Fuentes ideales de corriente

Son aquellos que entregan una corriente I constante independientemente de lo que se conecte a sus bornes. Al ser I constante, la tensión entre bornes depende de la carga.

V = I (constante).R

En la práctica un transformador de corriente se aproxima dentro de ciertos límites, a este tipo de fuentes.

En adelante consideraremos que las fuentes son de tensión o corriente continua, pero todo lo que se analice será válido para los de corriente o tensión alterna. Las fuentes de continua tienen asignada una dirección de circulación por medio de una convención arbitraria de signos.

 

Lineas de fuerza Superficies equipotenciales Fisica 2 Bach AINTE

ACTIVIDAD N° 4
Superficies Equipotenciales

       Una carga eléctrica puntual q (carga de prueba) tiene, en presencia de otra carga q₁ (carga fuente), una energia potencial electrsotatica De modo semejante a la relación que se establece entre la fuerza y el campo eléctrico, se puede definir una magnitud escalar, potencial eléctrico (V) que tenga en cuenta la perturbación que la carga fuente q₁ produce en un punto del espacio, de manera que cuando se sitúa en ese punto la carga de prueba, el sistema adquiere una energía potencial.
El potencial eléctrico creado por una carga q₁ en un punto a una distancia r se define como:

por lo que una carga de prueba q situada en ese punto tendrá una energía potencial U dada por:

El potencial depende sólo de la carga fuente y sus unidades en el Sistema Internacional son los voltios (V). El origen para el potencial se toma en el infinito, para mantener el criterio elegido para la energía.
Para calcular el potencial en un punto generado por varias cargas fuente se suman los potenciales creados por cada una de ellas, teniendo en cuenta que es una magnitud escalar y que será positivo o negativo dependiendo del signo de la carga fuente.
El trabajo realizado por la fuerza electrostática para llevar una carga q desde un punto A a un punto B se puede expresar entonces en función de la diferencia de potencial entre A y B:


Bajo la única acción de la fuerza electrostática, todas las cargas tienden a moverse de modo que el trabajo de la fuerza sea positivo, es decir, de modo que disminuye su energía potencial. Esto significa que:
<><><><><><><>.

las cargas de prueba positivas se mueven hacia donde el potencial eléctrico disminuye y las cargas de prueba negativas se mueven hacia donde el potencial aumenta

Recordando la definición de trabajo de una fuerza:


Podemos obtener la relación entre el campo eléctrico y la diferencia de potencial entre dos puntos:

De esta expresión se deduce que en una región del espacio en la que el campo eléctrico es nulo, el potencial es constante.
Para calcular el campo eléctrico a partir del potencial se utiliza el operador gradiente, de modo análogo a cómo se obtiene la fuerza a partir de la energía potencial:

Superficies equipotenciales

Las superficies equipotenciales son aquellas en las que el potencial toma un valor constante. Por ejemplo, las superficies equipotenciales creadas por cargas puntuales son esferas concéntricas centradas en la carga, como se deduce de la definición de potencial (r = cte).

Superfices equipotenciales creadas por una carga puntual positiva (a) y otra negativa (b)

Si recordamos la expresión para el trabajo, es evidente que:
<><><><><><><>.

cuando una carga se mueve sobre una superficie equipotencial la fuerza electrostática no realiza trabajo, puesto que la ΔV es nula.

Por otra parte, para que el trabajo realizado por una fuerza sea nulo, ésta debe ser perpendicular al desplazamiento, por lo que el campo eléctrico (paralelo a la fuerza) es siempre perpendicular a las superficies equipotenciales. En la figura anterior (a) se observa que en el desplazamiento sobre la superficie equipotencial desde el punto A hasta el B el campo eléctrico es perpendicular al desplazamiento.
Las propiedades de las superficies equipotenciales se pueden resumir en:

• Las líneas de campo eléctrico son, en cada punto, perpendiculares a las superficies equipotenciales y se dirigen hacia donde el potencial disminuye.
• El trabajo para desplazar una carga entre dos puntos de una misma superficie equipotencial es nulo.
• Dos superficies equipotenciales no se pueden cortar.