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LEY DE POUILLET (RESISTENCIA DE UN MATERIAL) Los conductores ofrecen resistencia al paso de la corriente eléctrica, según la calidad del material y según sus dimensiones. La ley que regula esta característica se expresa así: “La resistencia de un conductor es directament e proporcional a la resistividad del material conductor ρ y a su longitud L e inversamente proporcional a su sección A .
=
Dónde: R : Resistencia del conductor [Ω].
: Resistividad o resistencia específica del material conductor [Ω.m]. L : longitud longitud A : Área Área
del conductor [m].
de la sección transversal del conductor [m 2].
Tabla de la Resistividad de algunos Materiales Conductores Material Aluminio Carbono Cobre Hierro Mercurio Plata Platino Plomo Tungsteno oro
Resistividad a 20°C [Ω.m] 2.8 x 10 -8 3,500 x 10-8 1.7 x 10-8 10 x 10-8 96 x 10-8 1.6 x 10-8 100 x 10-8 22 x 10-8 5.5 x 10-8 2.4 x 10-8
La resistividad de los metales aumenta al aumentar la temperatura, al contrario de los semiconductores en donde este valor decrece. El inverso de la resistividad se llama c o n d u c t i v i d a d ( (σ: sigma), entonces: σ = 1 / ρ
LEYDE OHM La resistencia es el elemento pasivo mas simple, así que la explicación comienza considerando el trabajo de un humilde físico aleman, Georg Simon Ohm, quien en 1827 publicó un folleto en el que describía los resultados de uno de los primeros Br. Jhonnathan R. Castillo Benjamin
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intentos para medir corrientes y tenciones y para describirlos y relacionarlos en forma matemática. Uno de los resultados fue el planteamiento de una relación fundamental, llamada ahora, Ley de Ohm, a pesar que se ha demostrado que este resultado lo descubrió Henrry Cavendish, un brillante semiermitaño, 46 años antes en Inglaterra. El folleto de Ohm recibió una critica bastante inmerecida y se ridiculizó durante varios años después de su primera publicación, aunque si se acepto más adelante y sirvió para eliminar lo eclipsado asociado a su nombre. La Ley de Ohm establece que la tension entre los extremos del material conductor es directamente proporsional a la corriente corrien te que fluye a traves del d el material: V = R.I
Donde la constante de proporsionalidad R recibe recibe el nombre de resistencia [ Ω], V es es la tension o voltaje [ V] e I representa representa a la intensidad de corriente [ A].
Conductores o Materiales Óhmicos Para muchos materiales, la resistencia no depende de la caída de voltaje ni de la intensidad. Estos materiales, en la que se incluye la mayor parte de los metales, se denominan conductores o materiales óhmicos. Para muchos materiales óhmicos, la resistencia permanece constante en un gran rango de condiciones. En los materiales óhmicos, la caída de potencial a través de una porción del conductor es proporcional a la corriente. La Ley de Ohm no es una relación fundamental de la naturaleza, como las leyes de Newton o las leyes de la termodinámica, sino más bien una descripción empírica de una propiedad compartida por muchos materiales bajo condiciones específicas, ya que, ahora se sabe, que la resistencia de un conductor varía con la temperatura.
Tipos de Circuitos Eléctricos Dependiendo de cómo se conecten los receptores tenemos:
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Circuitos de un Receptor Son aquellos en los que solo se conecta al circuito un solo receptor, lámpara, motor, timbre, etc. Veamos un ejemplo de un circuito con una lámpara:
Características:
I
1
It = I1
V
1
Vt = V1
Resistencia equivalente:
Rt = R1
Circuito en Serie
Características: IT= I1 = I2. VT = V1 + V2 - Podemos conectar más receptores que queramos en serie. - Si desconectamos un receptor, todos los demás receptores en serie con él, dejaran de funcionar.
Resistencia equ equ ivalente:
RT = R1 + R2 (si hubieran más resistencias en serie,
todas se sumarian).
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Circuito en Paralelo
Características: VT = V1 = V2 (Todos los receptores conectados en paralelo quedarán trabajando a la misma tensión que tenga el generador) IT = I1 + I2 - Si quitamos un receptor del circuito los otros seguirán funcionando.
Resistencia equ equ ivalente:
=
, : : =
+
=
+
(si
hubieran más resistencias en paralelo, todas se sumarian de la misma manera).
Circuito Mixto Son aquellos circuitos eléctricos que combinan serie y paralelo. Lógicamente estos circuitos tendrán más de 2 receptores, ya que si tuvieran 2 estarían en serie o en paralelo. Veamos un ejemplo de un circuito mixto.
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Características: VT = V1 + V2 ; V2 = V3 IT = I1 = I2 + I3 - Si quitamos el receptor 1 del circuito los otros dejaran de funcionar. - Pero si quitamos los receptores 2 o 3 el circuito seguirá funcionando.
Resistencia equ equ ivalente:
= 1
2 3 2 +3
(si hubieran más resistencias en
serie o paralelo, todas se sumarian de la misma manera).
Circuitos Conmutados (Opcional) Los circuitos conmutados son circuitos eléctricos cuya misión es poder encender una o varias lámparas desde dos o más puntos diferentes. Un ejemplo claro es en los pasillos largos en los que podemos encender la lámpara desde dos sitios diferentes o más (al principio y al final del pasillo, por ejemplo). Ojo estos circuitos llevan conmutadores, por fuera son igual que los interruptores, pero por dentro tienen tres bornes (contactos) en lugar de dos que tendría un interruptor normal. No profundaremos en estos circuitos, solo lo mencionaremos como conocimiento general.
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