Este documento trata sobre la corriente eléctrica y la resistencia. Explica que la corriente eléctrica es el flujo de electrones en un conductor y describe los efectos de la corriente como la producción de calor, fuerzas electromagnéticas y emisión de luz. También define la resistencia eléctrica y los factores que la afectan como el material, longitud y área del conductor. Finalmente, presenta la ley de Ohm y conceptos como la potencia eléctrica y el efecto Joule.

1. Corriente y Resistencia
Unidad No. 5
Universidad Dominicana O&M
Física III
Expositor: Ing. Aldo Martínez
Cuatrimestre Mayo - Agosto
2022

2. Corriente Eléctrica

3. La corriente eléctrica es un flujo de electrones en un conductor que sirve como
medio para transportar energía desde el generador al consumidor.
Corriente Eléctrica

4. La corriente eléctrica en la materia produce unos fenómenos característicos.
● El paso de corriente eléctrica por los conductores produce calor: efecto
calorífico. Ej: cocinas eléctricas, calentador, soldador, fusibles.
● Entre los polos de un imán y un conductor por el que circula corriente eléctrica
se manifiestan fuerzas de atracción o repulsión, según sea el sentido de la
corriente: efecto electromagnético. Ej: electroimanes, relés, aparatos de
medida, teléfono, altavoz.•
● El paso de corriente eléctrica por gases enrarecidos (a muy baja presión)
emite luz, como en los tubos de neón: efecto lumínico. Ej: tubos fluorescentes,
tubos de descarga, diodos luminosos.
Corriente Eléctrica

5. ● El paso de corriente eléctrica a través de una solución química mediante
electrodos sumergidos en la misma, produce reacciones químicas: efecto
electroquímico. Ej: recubrimientos galvánicos, electrólisis, acumuladores, pilas
eléctricas.
● El paso de corriente a través del cuerpo humano y de los animales, produce
electrocución: efecto electrofisiológico. Ej: aparatos de electromedicina,
sacrificio por electroshock del ganado.
Corriente Eléctrica

6. Es el número de electrones que pasa por una sección transversal del conductor en
un segundo. Este número es muy grande, por lo que resultaría poco práctico su
uso como unidad de medida. Si consideramos la carga neta q que pasa por esa
sección en un tiempo t la corriente eléctrica, supuesta constante, es
Si q se expresa en culombios y t en segundos, la Intensidad se expresará en
amperios A. El amperio es la unidad de medida de la intensidad de la corriente
eléctrica según el sistema internacional. Recordemos que la carga que posee un
electrón vale 1.6 x 10-19 Coulombs [C] y que 1 Coulomb contiene 6.25x10 18
electrones.
Intensidad de Corriente
Eléctrica

7. Resistencia Eléctrica

8. La resistencia eléctrica (R) es la oposición que presentan los materiales o
dispositivos para que fluya la corriente eléctrica a través de ellos. Esta dificultad que
se encuentra la corriente al fluir se debe a las colisiones que se presentan entre los
electrones en movimiento y los átomos del material. Ve la siguiente figura.
Resistencia Eléctrica

9. La resistencia eléctrica de una determinada muestra de material conductor depende
del tamaño y forma del conductor, del material del que está compuesto, y de su
temperatura.
En el sistema internacional de medidas, la resistencia eléctrica se mide en ohm,
representada por le letra griega omega. (Ω)
En los diagramas eléctricos se representa mediante el símbolo:
La conductancia eléctrica (G) de un conductor se define como la inversa de su
resistencia, y le corresponden unidades de Siemens. (S)
Resistencia Eléctrica

10. La resistencia de un conductor depende de varios factores, entre los cuales
podemos destacar:
La resistencia depende de la longitud L del conductor. Cuanto más largo sea este,
mayor será su resistencia.
La resistencia depende del grosor del conductor (A, área). Cuando más grueso sea
este, menor será su resistencia.
Resistencia Eléctrica

11. Depende del material del cual está construido el conductor. Como los mencionados
en la tabla de materiales del apartado anterior.
La resistencia de un material también depende de la temperatura del mismo. En los
conductores metálicos, al aumentar la temperatura, se incrementa su resistencia.
La resistencia de un conductor está definida por la siguiente expresión:
donde rho [ ρ ] es el coeficiente de resistividad del material en [Ω .m], si la longitud
del conductor se mide en metros y su sección normal al eje longitudinal en m2
.
Resistencia Eléctrica

12. Resistencia Eléctrica
El alambre de cobre tiene una resistividad de Rho=1.72x10-8 Ohmios por
metros. Determinar la resistencia y la conductancia de un alambre de cobre
de 100m y 0.259 cm de diámetro.

13. Un componente diseñado específicamente para que tenga cierta cantidad de
resistencia se llama resistor. La aplicación principal de los resistores es limitar la
corriente en un circuito, dividir el voltaje, y, en ciertos casos, generar calor.
Aun cuando los resistores vienen en muchas formas y tamaños, todos pueden ser
colocados en dos categorías principales: fijos y variables.
Resistores

14. Los resistores fijos están disponibles con una gran selección de valores de
resistencia establecidos durante su fabricación y que no son fáciles de cambiar. Se
construyen utilizando diversos métodos y materiales.
Un tipo común de resistor fijo es el de composición de carbón, el cual está hecho
con una mezcla de carbón finamente pulverizado, un relleno aislante, y un
aglutinante de resina. La proporción de carbón a relleno aislante establece el valor
de resistencia. La mezcla se hace en forma de varillas, y se realizan las conexiones
conductoras. Luego se encapsula todo el resistor en un recubrimiento aislado para
protección.
Resistores Fijos

15. Los resistores fijos se utilizan en la electricidad y electrónica para:
1.- Limitar o regular la intensidad de la corriente.
2.- Proteger algunos componentes, por los que no debe circular una intensidad de
corriente elevada.
Resistores Fijos

16. En electrónica los valores de las resistencias de pequeño tamaño no se pueden
poner en forma de números, en vez de esto se utiliza un sistema de codificación
basado en un código de colores.
Los cuatro anillos de color que puedes ver en una resistencia tienen la función de
indicarnos su valor, es decir, de cuantos ohmios son.
Para identificar el valor en ohmios de una resistencia empleamos código de cuatro
franjas. Las tres primeras indican el valor nominal y la cuarta el valor de la
tolerancia en tanto por ciento.
Resistores Fijos – Código de Colores

17. Resistencia Eléctrica

18. Resistencia Eléctrica
Utilizando el código de colores hallar el valor de la resistencia en ohm, con su
margen de tolerancia.

19. Los resistores variables están diseñados de modo que sus valores de resistencia
sean fáciles de cambiar mediante un ajuste manual o automático.
Dos usos básicos de los resistores variables son dividir el voltaje y controlar la
corriente. El resistor variable utilizado para dividir voltaje se llama potenciómetro. El
resistor variable empleado para controlar corriente se denomina reóstato.
Resistores Variables

20. La Ley de Ohm

22. La Ley de Ohm
La ley de Ohm establece una relación entre las variables que intervienen en un
circuito eléctrico simple como el estudiado en la sección anterior. Fue establecida en
1827 por el físico alemán George S. Ohm e indica lo siguiente:
“La corriente eléctrica ( I ) que circula en un circuito es directamente proporcional a
la diferencia de potencial ( V ) aplicada en sus extremos e inversamente
proporcional a la resistencia ( R ) del circuito”.

23. La Ley de Ohm
En circuitos resistivos, la corriente y el voltaje son linealmente proporcionales. Lineal
significa que si una de las cantidades se incrementa o disminuye en cierto
porcentaje, la otra se incrementará o disminuirá en el mismo porcentaje, suponiendo
que el valor de la resistencia es constante. Por ejemplo, si el voltaje a través de un
resistor se triplica, la corriente se triplicará.

24. La Ley de Ohm
Como se ha visto, la corriente varía inversamente con la resistencia tal como lo
expresa la ley de Ohm, I = V/R. Cuando la resistencia se reduce, la corriente se
incrementa; cuando la resistencia se incrementa, la corriente se reduce. Por
ejemplo, si el voltaje de la fuente se mantiene constante y la resistencia se reduce a
la mitad, la corriente se duplica; cuando la resistencia se duplica, la corriente se
reduce a la mitad.

25. La Ley de Ohm - Ejemplos
¿Cuántos amperes de corriente hay en el circuito de la figura?

26. La Ley de Ohm - Ejemplos
¿cuánto voltaje se requiere para producir 5 A de corriente?

27. La Ley de Ohm - Ejemplos
¿cuánta resistencia se requiere para extraer 3.08 A de corriente de la batería?

28. Potencia Eléctrica

29. Potencia Eléctrica
La potencia eléctrica (P) es la rapidez con la que se realiza un trabajo eléctrico, o de
manera equivalente, la energía por unidad de tiempo que consume una máquina o
dispositivo eléctrico. Al tratarse de una potencia, su unidad en el S. I. es el watt,
cuyo símbolo es: W.

30. Potencia Eléctrica
En un circuito eléctrico la generación de calor, que ocurre cuando la energía
eléctrica se transforma en energía calorífica, con frecuencia es un subproducto
indeseable generado por el paso de la corriente a través de la resistencia presente
en el circuito. En algunos casos, sin embargo, la generación de calor es el
propósito primordial de un circuito como, por ejemplo, en un calentador resistivo
eléctrico. En todo caso, en circuitos eléctricos y electrónicos a menudo hay que
tratar con potencia. En un circuito eléctrico, la cantidad de potencia disipada
depende de la cantidad de resistencia y de corriente

31. El Efecto Joule

32. El Efecto Joule
Como habrás podido comprobar, los aparatos eléctricos se calientan al cabo de
algún tiempo de estar circulando la corriente por ellos. Este fenómeno, recibe el
nombre de Efecto Joule, es el fundamento de muchos aparatos, como los
calentadores, secadores, estufas eléctricas.
Se conoce como efecto Joule al fenómeno irreversible por el cual, si en un
conductor circula corriente eléctrica, parte de la energía cinética de los electrones se
transforma en calor debido a los choques que sufren con los átomos del material
conductor por el que circulan, elevando la temperatura del mismo. El movimiento de
los electrones en un cable es desordenado; esto provoca continuas colisiones con
los núcleos atómicos y como consecuencia una pérdida de energía cinética y un
aumento de la temperatura en el propio cable.

33. Instrumentos de Medición Eléctrica

34. Instrumentos de Medición Eléctrica
Los instrumentos de medición eléctrica, son indispensables a la hora de querer
poner en práctica algún método eficaz para calcular las cantidades eléctricas. Es
esencial contar con equipos adecuados a tus necesidades.
Entre los principales están:
Amperímetro
Voltímetro
Ohmímetro

35. Instrumentos de Medición Eléctrica
Amperímetro: Es un instrumento capaz de medir la intensidad de la corriente
eléctrica, su unidad de medida es el amperio y sus múltiplos.
Voltímetro: Mide el valor de la tensión en la corriente eléctrica, teniendo como
unidad de medición el voltio y sus múltiplos.
Ohmímetro: Es como una mezcla entre los dos instrumentos anteriores, el
Voltímetro y del Amperímetro, sólo que cuenta con una batería y una resistencia que
va ajustada en cero en la escala de los Ohmios.

36. Instrumentos de Medición Eléctrica
Multímetro: Es un instrumento que emplea en su funcionamiento los parámetros del
amperímetro, el voltímetro y el Ohmímetro. A través de un conmutador pueden ser
seleccionadas sus funciones, dependiendo el tipo de corriente. Existen del tipo
analógico y digital.

37. Instrumentos de Medición Eléctrica
Osciloscopio: Es un instrumento capaz de presentarnos sus resultados a través de
representaciones gráficas, cuyas señales eléctricas pueden alterarse en el tiempo.
Nos facilita visualizar eventos inusuales y transitorios además de ondas en circuitos
eléctricos y electrónicos; y gracias a su análisis se puede detectar los problemas del
funcionamiento de un determinado circuito.

38. Instrumentos de Medición Eléctrica

39. PRÓXIMA CLASE
UNIDAD NO. 6 - CIRCUITOS DE CORRIENTE
DIRECTA