1. Física
Nivel 4° Medio
GUIA DE ESTUDIO
Tema: Electrodinámica
La Electrodinámica estudia el movimiento de las cargas eléctricas a través de
conductores, lo que constituye una corriente eléctrica. Motivo de estudio de la
Electricidad, elemento fundamental en la vida moderna.
En esta guía de estudio, analizaremos los conceptos de intensidad de la corriente,
diferencia de potencial, resistencia eléctrica y sus aplicaciones en circuitos eléctricos.
Corriente eléctrica:
Llamaremos corriente eléctrica al movimiento orientado de partículas con cargas
eléctricas por un conductor.
El movimiento se produce al establecer un campo eléctrico dentro del conductor y el
transporte de carga irá de un punto a otro, los electrones que se desplazan no son
generados por la fuente de energía sino que forman parte de la estructura misma del
metal conductor y la función de aquella es solamente ponerlos en movimiento.
Intensidad de la corriente eléctrica
Si a través de una sección transversal de un conductor pasa una carga “q” en un
tiempo “t”, la razón q/t da la cantidad media de carga que la atraviesa en cada unidad de
tiempo. Esta razón se denomina Intensidad de corriente y se designa por “I”
Se expresa a través de la fórmula:
Intensidad = carga I =q
tiempo t
Unidades de medida:
Ampere ( A) = coulomb (C)
segundo( s)
Otras subunidades importantes:
1 miliampere ( mA) = 10-3 A
1 microampere ( µ A) = 10-6 A
Algunas intensidades de corriente:
Automático en una casa : 15 A
Ampolleta de 70 W : 0,3 A
Luces encendidas de automóvil: 14 A
Problema resuelto:
1.- ¿Cuál es la intensidad de la corriente eléctrica si por una sección transversal de un
conductor circulan 4 x 10 -3 C en 2 s ? Expresa el resultado en mA
carga = 4 x 10-3 C
tiempo = 2 s
Intensidad de corriente eléctrica = ¿ ?
I = q/t I = 4 x 10-3 C = 2 x 10-3 A
2s
1 mA ……10-3 A
X ……2 x 10-3 A
X = 2 mA
Entonces, la Intensidad de la corriente será 2 x 10-3 A y expresado en otra unidad 2mA.

2. Problemas propuestos:
1.-¿Qué sucede con la intensidad de corriente eléctrica, cuando la carga eléctrica que
atraviesa una sección del conductor, en un intervalo de tiempo, se triplica?, ¿Y si
disminuye a la mitad?
2.-Una cantidad de 300 C de carga eléctrica atraviesa una sección determinada de un
conductor, en un intervalo de 4 minutos. Calcula la intensidad de corriente que circula por
el conductor.
3.-¿Cuántos electrones atraviesan la sección transversal de un conductor en un segundo si
la intensidad de la corriente es de 3 A? . Considera que la carga de un electrón es de
1,6 x 10 -19 C , es decir, 1 e = 1,6 x 10-19 C ( trabajar con q = I · t )
Diferencia de potencial:
Para establecer una corriente eléctrica en un circuito y mantenerla constante durante un
tiempo, se requiere la acción de un dispositivo especial llamado generador de corriente
eléctrica, el cual produce separación continua de cargas positivas y negativas que se
acumulan en los bornes del generador. Esto crea una diferencia de potencial entre esos
dos bornes, y por lo tanto, un campo eléctrico entre ellos.
La diferencia de potencial producida en estos generadores se llama fuerza electromotriz
(fem), voltaje o tensión.
La unidad de medida es el Volt ( V)
El sentido de la corriente eléctrica por convención va desde el lugar de mayor potencial
hacia el de menor potencial. Si el voltaje es suministrado por una pila el sentido
convencional para el flujo de electrones va desde el terminal positivo hacia el negativo.
Son generadores de corriente continua las pilas y baterías ( la corriente siempre va en
un mismo sentido).
Son generadores de corriente alterna aquellos que invierten alternadamente la diferencia
de potencial, es decir, producen un voltaje alterno.( corriente en la red domiciliaria).
Resistencia eléctrica
Los artefactos como radios, computadores, televisores, ampolletas, etc., constituyen
resistencias en un circuito.
Si en un circuito eléctrico se establece una diferencia de potencial “V” , circulará una
corriente eléctrica “I” por los conductores. Luego si variamos la diferencia de potencial y
medimos nuevamente la intensidad de la corriente, observaremos que existe una relación
constante al hacer el cuociente entre V e I . Llamaremos a dicha constante Resistencia
eléctrica “R”. Esta relación de proporcionalidad directa entre potencial e intensidad
recibe el nombre de Ley de Ohm. “ La ley señala que la corriente que fluye por un
circuito formado por resistencias es directamente proporcional a la fuerza electromotriz
aplicada al circuito e inversamente proporcional a la resistencia total del circuito.”
Se expresa a través de la siguiente fórmula:
I =V
R (1)
De la expresión (1) se desprenden: V=I·R y R= V
I
Unidades de medida:
Intensidad de la corriente = Ampere (A)
Diferencia de potencial = Volt (V)
Resistencia eléctrica = Ohm ( Ω )
Luego reemplazando en (1) tenemos que:
1A= 1V
1Ω

3. Estas relaciones se aplican a conductores metálicos ( lineales).
Si un conductor aumenta su resistencia, la corriente que pasa por él disminuye.
Problema resuelto:
1.-¿A qué potencial está conectada una resistencia de 50 Ω , si por ella circula una
corriente de 0, 5 A ?
Diferencia de potencial = ¿ ?
Resistencia eléctrica = 50 Ω
Intensidad de la corriente = 0,5 A
V=I ·R V = 0,5 A · 50 Ω = 25 Volt
Problemas propuestos:
1.- Un artefacto eléctrico se conecta a 9 V . Si su resistencia es de 60 Ω, ¿qué intensidad de
corriente pasa por él?
2.- Si un amperímetro (mide Intensidad de la corriente) se intercala en serie en un circuito
y registra un valor de 3 mA, ¿cuál será la resistencia eléctrica si está conectado a 10 V?
3.- Al medir en un circuito eléctrico la diferencia de potencial y la intensidad de la
corriente, se obtuvieron los siguientes valores:
V ( Volt ) 5 10 15 20 25 30
l ( Amp. ) 0,3 ... .... .... 1,5 ....
Completar los datos que faltan, aplicando la ley de Ohm.
4.- Un joven por error se conecta a la red y recibe una diferencia de potencial de 220 V
entre cada mano. Si su resistencia es de 5000 Ω , ¿cuál es la corriente que pasa por su
corazón?
Nota: si esto ocurre por un lapso de tiempo prolongado la persona puede morir.
Factores de los que depende la resistencia eléctrica
La resistencia eléctrica R de un conductor es una medida de la oposición que presenta
éste al paso de la corriente eléctrica. El origen de ésta resistencia se encuentra a nivel
microscópico, en la estructura del material. Depende de la longitud (L), del área de su
sección transversal (A)(grosor) y de la resistividad eléctrica ( p ): ésto se puede
determinar a través de la siguiente expresión:
R = p· L
A
Problema Resuelto
1.- Si la resistividad del cobre es de 1,69 x 10-8 ( Ω m ),¿cuál es la resistencia de un
alambre de cobre de 1 mm de diámetro y de 10 m de longitud?
diámetro = 1 mm radio = 0,5 mm = 0,0005 m
longitud = 10 m
resistividad = 1,69 x 10-8 ( Ω m)
A = π · r2 π = 3,1416
R = 1,69 x 10 · 10 = 1,69 x 10-7 = 0,22 Ω
-8
7,85 x 10-7 7,85 x 10-7

4. Circuitos de Corriente Continua
Se puede decir que un circuito eléctrico es el trayecto por el cual va la corriente eléctrica.
En él se pueden encontrar generadores y receptores. Los generadores aportan la energía
necesaria para mantener la corriente eléctrica como pilas y baterías ; los receptores
consumen o disipan energía en forma de calor o luz como en las ampolletas, o bien en
movimiento como en los motores.
Encontramos circuitos en serie, en paralelo y mixtos.
Circuito en serie
Un circuito en serie es aquél en que los dispositivos o elementos del circuito están
dispuestos uno a continuación del otro, de tal manera que la totalidad de la corriente pasa
a través de cada elemento sin división ni derivación.
Si algún dispositivo se quema o deja de funcionar, los otros también lo harán debido a
que la corriente se interrumpe inmediatamente ( la resistencia se hace infinita).
Un circuito en serie se representa de la siguiente manera:
Cuando en un circuito hay dos o más resistencias en serie, la resistencia total se calcula
sumando los valores de dichas resistencias, ya que la corriente eléctrica I en todo el
circuito es la misma :
Req = R1 + R2 + R3
La diferencia de potencial entre los extremos de la resistencias es:
V1 = I · R1 ; V2 = I · R2 ; V3 = I · R3
Si V1, V2 y V3 son las tensiones entre los extremos respectivos y la intensidad de la
corriente I , igual para todas las resistencias, entonces:
V = V1 + V2 + V3 = I · R1 + I · R2 + I · R3 = I · ( R1 + R2 + R3 )
Aplicando la ley de Ohm, se tiene que: V = I · Req
Problema resuelto:
1.-Si se conectan tres resistencias en serie a una batería de 12 V, siendo el valor de cada
una de las resistencias igual a R1 = 4Ω , R2 = 6Ω y R3 = 8Ω , la intensidad de la corriente I
será:
Req = 4Ω + 6Ω + 8Ω = 18Ω y como I=V I = 12 V = 0,66 A
R 18 Ω
Y la diferencia de potencial en cada una de las resistencias es:
V1 = 0,66 A · 4Ω = 2,64 V
V2 = 0,66 A · 6Ω = 3,96 V
V3 = 0,66 A · 8Ω = 5,28 V Si sumamos el potencial total debe darnos 12 V,
en este caso el valor es 11,88 V, valor aproximado que se considera correcto.

5. Circuito en paralelo
Un circuito en paralelo es aquel circuito en el que la corriente eléctrica se bifurca en cada
nodo. Su característica más importante es el hecho de que el potencial en cada elemento
del circuito tienen la misma diferencia de potencial.
Si un artefacto se quema o deja de funcionar los demás siguen conectados sin problemas
ya que la corriente sigue pasando sin problemas por ellos.
Un circuito en paralelo se representa de la siguiente manera:
La resistencia total o equivalente se determina de la siguiente manera:
1 = 1 + 1 + 1 o Req = 1
Req R1 R2 R3 1 + 1 + 1
R1 R2 R3
La diferencia de potencial se conserva en el circuito:
V1 = V2 = V3 …. = V
Y la intensidad de la corriente I total equivale a la suma de las corrientes parciales, ya que
la corriente se distribuye en cada resistencia:
I = I1 + I2 + I3
I1 = V I2 = V I3 = V
R1 R2 R3
Problema resuelto:
1.- Si se conectan tres resistencias en paralelo a una batería de 12 V, de los valores
R1 = 4Ω , R2 = 6Ω y R3 = 8Ω
La resistencia equivalente será:
1 = 1 + 1 + 1 = 6 + 4 + 3 = 13 =0,54
Req 4 Ω 6Ω 8Ω 24 24
por lo que Req = 1 = 1,85 Ω
0,54
(24 corresponde al común denominador)
La intensidad de la corriente total será: I = 12 V = 6,49 A
1,85Ω
I1 = 12 V =3 I2 = 12 V =2A I3 = 12V = 1,5 A
4 Ω 6 Ω 8Ω

6. I = 3 A + 2 A + 1,5 A = 6,5 A
Se comprueba que la suma de las corrientes parciales equivale a la corriente total.
Hasta aquí la información de los contenidos, la guía de ejercicios se enviará
próximamente. La resolución de los ejercicios propuestos te servirá para practicar y
poder aplicar en la guía que viene.
Nota:
Aún espero el trabajo anterior, investigación fácil de realizar, ya que la
información está disponible en la web y la modalidad de presentación en power
point resulta generalmente atractiva para los alumnos. No te demores, solo faltan
algunos que cumplan.