Cap. 28 Circuitos con Corrientes
Cap. 28 Circuitos con Corrientes
Cap. 28 Circuitos con Corrientes
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<strong>Cap</strong>. <strong>28</strong><strong>Circuitos</strong> <strong>con</strong> <strong>Corrientes</strong>
Fuerza Electromotriz - EmfEl nombre no es bueno porque no es una fuerza. Es cualquier elementoque puede establecer una corriente estable en un circuito manteniendo unvoltaje <strong>con</strong>stante. Una batería es un buen ejemplo pero también lo son ungenerador eléctrico, una “celda solar”, una “celda de combustible”, etc.Todos <strong>con</strong>vierten otros tipos de energía a energía eléctrica.
Ley de Kirchoff de Voltajes
Ley de Kirchoff de Voltajes
Términos en la Ley de Kirchoff de VoltajesBateríaELEMENTOResistorCriterio ITérmino ICriterio IITérmino IIDe – a ++ ξDe + a -- ξA favor dela corriente-iREn <strong>con</strong>tra dela corriente+ iR
Resistencias en Serie
Resistencias en ParaleloLey de Kirchoff de <strong>Corrientes</strong>
Análisis de Circuito en Base aCircuito Equivalente
Algunos <strong>Circuitos</strong> No Tienen <strong>Circuitos</strong> EquivalentesUsar Leyes de Kirchoff Para Establecer Ecuaciones
Gráfica Correspondiente a la Ley de Kirchoff deVoltajes en un Circuito <strong>con</strong> Dos Baterías
Circuito RC! No habrá equilibrio de ningún tipo.! Proceso Dinámico.! Todo ( V, I ) Cambia <strong>con</strong> el Tiempo.! Voltajes y <strong>Corrientes</strong> Serán Funciones de t.
Circuito RC! No habrá equilibrio de ningún tipo.! Proceso Dinámico.! Todo ( V, I ) Cambia <strong>con</strong> el Tiempo.! Voltajes y <strong>Corrientes</strong> Serán Funciones de t.
La Ecuación FundamentalLa Ley de Kirchoff de VoltajesProceso de Cargar el <strong>Cap</strong>acitor
La Física FundamentalCondiciones Iniciales y FinalesProceso de Cargar el <strong>Cap</strong>acitor! No está cargado inicialmente. q(t =0) = 0 ⇒ V C (t=0) = 0.! Usando ecuación de Kirchoff. V R (t =0) = ξ ⇒ i R (t=0) = ξ/R.! Termina en equilibrio. i(t =∞) = 0 ⇒ V R (t =∞) = 0.! Usando ecuación de Kirchoff. V C (t =∞ ) = ξ ⇒ q (t =∞ ) = Cξ.
Análisis Matemático de Circuito RC Cargando
La Física FundamentalCondiciones Iniciales y FinalesProceso de Descargar el <strong>Cap</strong>acitor! Está cargado inicialmente. q(t =0) = q 0 ⇒ V C (t=0) = q 0 / C.! Usando ecuación de Kirchoff. V R (t =0) = - q 0 / C ⇒ i R (t=0) = -q 0 /R.! Termina en equilibrio. i(t =∞) = 0 ⇒ V R (t =∞) = 0.! Usando ecuación de Kirchoff. V C (t =∞ ) = 0 ⇒ q (t =∞ ) = 0.
Análisis Matemático de CircuitoRC DesCargando
El flash electrónico de una CámaraLa resistencia para cargar (R) es muchomayor que la resistencia (la lámpara) paradescargar; por tanto, la <strong>con</strong>stante de tiempopara descargar (1ms) es mucho menor que la<strong>con</strong>stante de tiempo para cargar (~1s).La rama de la lámpara no está <strong>con</strong>ectada<strong>con</strong>stantemente; sólo mientras se tira la foto.Aquí estamos usando una C para enviar unacorriente alta de corta duración. Hacer esto<strong>con</strong> un interruptor mecánico es imposible(por lo menos, a un costo razonable) añadidoal problema que tendría la batería supliendoesa corriente directamente.
Metros para ElectricidadEl diagrama enseña un metro de voltaje(voltímetro, V) y un metro de corriente(amperímetro, A). El voltímetro se puedeusar sin alterar el circuito. Para<strong>con</strong>ectar el amperímetro primero hayque abrir una rama para <strong>con</strong>ectarlo enserie.ConnecciónResistenciaAmperímetroSeriePequeñaVoltímetroParaleloGrande
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