CORRIENTE ELECTRICA

Corriente elctrica (I): es definida como el movimiento de cargas elctricas de una regin a otra.

Las cargas elctricas en un conductor (electrones) siempre se encuentran en movimiento.

Los electrones se mueven con una velocidad de 106 m/s.

Al conductor si no se le aplica un campo elctrico la velocidad neta de las cargas es cero.

No hay flujo de cargas neta. Cuando un campo elctrico es aplicado al

conductor los electrones adquieren una velocidad de arrastre en sentido contrario al campo elctrico.

Definimos la corriente a travs del rea de seccin transversal A como la carga neta que fluye a travs del rea por unidad de tiempo

Sea n en nmero de partculas con carga en movimiento por unidad de volumen.

Sea vd la velocidad de deriva o arrastre.

Seccin transversal de rea A. dt un diferencial de tiempo.

(Densidad de corriente)

Densidad de corriente elctrica (J)

Ley de Ohm microscpica

Movimiento de los electrones en un conductor.

Se conoce que la densidad de corriente es:

En la presencia de un campo elctrico el electrn adquiere una fuerza elctrica:

El electrn experimenta una aceleracin:

Sea la velocidad de un electrn despus de una colisin. Luego la velocidad antes de la ltima colisin estar dada por:

La velocidad promedio en todos los intervalos de tiempo es:

En ausencia de campo elctrico la velocidad del electrn es completamente aleatoria. Esto indica que . Si es el tiempo promedio entre sucesivas colisiones, entonces:

En donde es la velocidad promedio en todos los intervalos de tiempo y es igual a .

Luego la densidad de corriente es:

En donde la conductividad elctrica es

Luego la ley de Ohm macroscpica es:

Ley de Ohm macroscpica

Sea:

La densidad de corriente puede ser escrita como:

Si , la diferencia de potencial es:

Donde:

Entonces la ecuacin macroscpica de Ohm es:

De la Ley de Ohm tenemos la relacin de la conductividad () y resistividad ():

Resistividad ()

Resistividad y temperatura

Resistencia (R)

La relacin entre la resistencia (R) y la resistividad ()es:

De:

Dependencia de la resistencia con respecto a la temperatura.

Fuerza electromotriz y circuitos Si se produce un campo elctrico dentro de un conductor que no forma parte de un circuito completo, la corriente fluye slo durante un breve tiempo.

Fuerza electromotriz (fem)

Si trasladamos una carga +q de b a en el interior de la fuente, la fuerza realiza trabajo . Este desplazamiento es opuesto a la fuerza electrosttica , por lo que la energa potencial asociada con la carga se incrementa en una cantidad igual a donde . Como y tienen igual magnitud pero direccin opuesta, entonces el trabajo realizado es igual a cero. Aumento la energa potencial pero no cambio la energa cintica de la carga. El incremento en energa potencial es igual al trabajo no electrosttico , entonces:

Diagrama de una fuente ideal de fem en un circuito completo. La fuerza del campo elctrico y la fuerza no electrosttica se ilustran para una carga q positiva. La direccin de la corriente es de a a b en el circuito externo y de b a a en el interior de la fuente.

Resistencia interna

Energa y potencia en circuitos elctricos

Resistores en serie y en paralelo

Resistores en serie Resistores en paralelo

Reglas de Kirchhoff

Circuitos R-C

CORRIENTE ELECTRICANmero de diapositiva 2Nmero de diapositiva 3Nmero de diapositiva 4Nmero de diapositiva 5Nmero de diapositiva 6Nmero de diapositiva 7Nmero de diapositiva 8Nmero de diapositiva 9Nmero de diapositiva 10Nmero de diapositiva 11Nmero de diapositiva 12Nmero de diapositiva 13Nmero de diapositiva 14Nmero de diapositiva 15Nmero de diapositiva 16Nmero de diapositiva 17Nmero de diapositiva 18Nmero de diapositiva 19Nmero de diapositiva 20Nmero de diapositiva 21