Este documento describe conceptos básicos de electricidad como corriente eléctrica, resistencia, ley de Ohm y potencia eléctrica. Explica que la corriente eléctrica es el flujo de carga a través de una sección transversal en una unidad de tiempo. La ley de Ohm establece que la corriente es directamente proporcional al voltaje aplicado. La potencia eléctrica se define como el trabajo realizado por unidad de tiempo y puede calcularse a partir de la corriente, el voltaje o la resistencia.

1. LEY DE OHM Y POTENCIA
ELECTRICA

2. Corriente eléctrica
LaLa corriente eléctricacorriente eléctrica II es la tasaes la tasa
del flujo de cargadel flujo de carga QQ a través dea través de
una sección transversaluna sección transversal AA enen
una unidad de tiempouna unidad de tiempo tt..
Q
I
t
=
1C
1 A
1 s
=
UnUn ampereampere AA es la carga que fluye aes la carga que fluye a
la tasa de unla tasa de un coulomb por segundocoulomb por segundo..
UnUn ampereampere AA es la carga que fluye aes la carga que fluye a
la tasa de unla tasa de un coulomb por segundocoulomb por segundo..
AA
++
--
AlambrAlambr
ee
+Q+Q
tt

3. Ejemplo 1. La corriente eléctrica en un
alambre es de 6 A. ¿Cuántos electrones
fluyen a través de un punto dado en un
tiempo de 3 s?
I = 6 AI = 6 A
;
q
I q It
t
= =
qq = (6 A)(3 s) = 18 C= (6 A)(3 s) = 18 C
Recuerde que: 1 eRecuerde que: 1 e--
= 1.6 x 10= 1.6 x 10-19-19
C, luego convierta:C, luego convierta:
( )
-
20
-19
1e
18 C 18 C 1,125 x 10 electrons
1.6 x 10 C
 
= = 
 
En 3 s: 1.12 x 1020
electrones

4. Corriente convencional
Imagine un capacitor cargado conImagine un capacitor cargado con Q = CVQ = CV al queal que
se permite descargarse.se permite descargarse.
Flujo de electrones:Flujo de electrones: La direcciónLa dirección
de ede e--
que fluye de – a +.que fluye de – a +.
Corriente convencional:Corriente convencional: ElEl
movimiento de +q de + a –movimiento de +q de + a –
tiene el mismo efecto.tiene el mismo efecto.
LosLos campos eléctricoscampos eléctricos y ely el potencialpotencial se definen ense definen en
términos detérminos de +q+q, así que se supondrá, así que se supondrá corrientecorriente
convencionalconvencional (incluso si el flujo de electrones(incluso si el flujo de electrones
puede ser el flujo real).puede ser el flujo real).
+
+
-
-
+ -
Flujo de
electrones
+ -+ -
e-
Flujo convencional
+

5. Fuerza electromotriz
UnaUna fuente de fuerza electromotriz (fem)fuente de fuerza electromotriz (fem) es unes un
dispositivo que usa energía química, mecánica udispositivo que usa energía química, mecánica u
otra para proporcionar la diferencia de potencialotra para proporcionar la diferencia de potencial
necesaria para corriente eléctrica.necesaria para corriente eléctrica.
Líneas deLíneas de
transmisióntransmisión
BateríaBatería GeneradorGenerador
eólicoeólico

6. Analogía de agua para
FEM
Presión
baja
BombaAgua
Presión
alta
VálvulaFlujo
de agua
Constricción
Fuente de
FEM
ResistorPotencial
alto
Potencial
bajo
Interruptor
E
R
I
+ -
LaLa fuente de femfuente de fem (bomba) proporciona el(bomba) proporciona el voltajevoltaje
(presión) para forzar(presión) para forzar electroneselectrones (agua) a través de(agua) a través de
unauna resistenciaresistencia eléctrica (constricción estrecha).eléctrica (constricción estrecha).

7. Símbolos de circuito
eléctrico
Con frecuencia, losCon frecuencia, los circuitos eléctricoscircuitos eléctricos contienencontienen
uno o más resistores agrupados y unidos a unauno o más resistores agrupados y unidos a una
fuente de energía, como una batería.fuente de energía, como una batería.
Con frecuencia se usan los siguientes símbolos:Con frecuencia se usan los siguientes símbolos:
+ - + -
- + - + -
Tierra Batería
-+
Resistor

8. Resistencia eléctrica
Suponga que se aplica una diferencia de potencial constanteSuponga que se aplica una diferencia de potencial constante
dede 4 V4 V a los extremos de barras geométricamente similaresa los extremos de barras geométricamente similares
de, por decir, acero, cobre y vidrio.de, por decir, acero, cobre y vidrio.
4 V 4 V 4 V
Acero Cobre Vidrio
Is Ic Ig
La corriente en el vidrio es mucho menorLa corriente en el vidrio es mucho menor
para el acero o el hierro, lo que sugiere unapara el acero o el hierro, lo que sugiere una
propiedad de los materiales llamadapropiedad de los materiales llamada
resistencia eléctrica R.resistencia eléctrica R.

9. Ley de Ohm
LaLa ley de Ohmley de Ohm afirma que la corrienteafirma que la corriente II a través de una través de un
conductor dado es directamente proporcional a laconductor dado es directamente proporcional a la
diferencia de potencialdiferencia de potencial VV entre sus puntos extremos.entre sus puntos extremos.
La ley de Ohm permite definir laLa ley de Ohm permite definir la resistenciaresistencia
RR y escribir las siguientes formas de la ley:y escribir las siguientes formas de la ley:
; ;
V V
I V IR R
R I
= = =
VIOhmdeLey ∝=

10. Ejemplo 2. Cuando una batería de 3 V se
conecta a una luz, se observa una
corriente de 6 mA. ¿Cuál es la resistencia
del filamento de la luz?
Fuente de
FEM
R
I
+ -
V = 3 V
6 mA
3.0 V
0.006 A
V
R
I
= =
RR = 500= 500 ΩRR = 500= 500 Ω
LaLa unidad SIunidad SI para la resistenciapara la resistencia
eléctrica es eleléctrica es el ohmohm,, Ω:
1 V
1
1 A
Ω =

11. AmperímetroAmperímetroVoltímetroVoltímetro ReóstatoReóstatoFuente deFuente de
FEMFEM
Reóstato
A
Símbolos de circuito de laboratorio
V fem
-
+

12. Factores que afectan la
resistencia
1. La1. La longitud Llongitud L del material. Los materialesdel material. Los materiales
más largos tienen mayor resistencia.más largos tienen mayor resistencia.
11 Ω
LL
22 Ω
2L2L
2.2. ElEl área Aárea A de sección transversal del material. Lasde sección transversal del material. Las
áreas más grandes ofrecenáreas más grandes ofrecen MENOSMENOS resistencia.resistencia.
22 Ω
AA
11 Ω
22
AA

13. Factores que afectan R
(Cont.)
3.3. LaLa temperatura Ttemperatura T del material. Las temperaturasdel material. Las temperaturas
más altas resultan en resistenciasmás altas resultan en resistencias más altasmás altas..
4. El tipo del4. El tipo del materialmaterial. El hierro tiene más. El hierro tiene más
resistencia eléctrica que un conductor deresistencia eléctrica que un conductor de
cobre geométricamente similar.cobre geométricamente similar.
RRoo
R > RR > Roo
RRii > R> Rcc
CobreCobre HierroHierro

14. Resistividad de un material
LaLa resistividadresistividad ρρ es una propiedad de un materiales una propiedad de un material
que determina su resistencia eléctricaque determina su resistencia eléctrica RR..
Al recordar queAl recordar que RR es directamentees directamente
proporcional a la longitudproporcional a la longitud LL e inversamentee inversamente
proporcional al áreaproporcional al área AA, se puede escribir:, se puede escribir:
or
L RA
R
A L
ρ ρ= =
La unidad de resistividad es elLa unidad de resistividad es el ohm-metro (ohm-metro (ΩΩ•m)

15. Ejemplo 3. ¿Qué longitud L de alambre de
cobre se requiere para producir un resistor
de 4 mΩ? Suponga que el diámetro del
alambre es 1 mm y que la resistividad ρ
del cobre es 1.72 x 10-8
Ω.
m .
2 2
(0.001 m)
4 4
D
A
π π
= = AA = 7.85 x 10= 7.85 x 10-7-7
mm22
L
R
A
ρ=
-7 2
-8
(0.004 )(7.85 x 10 m )
1.72 x 10 m
RA
L
ρ
Ω
= =
Ωg
L = 0.183 mLa longitud requerida es:La longitud requerida es:

16. Potencia eléctrica
LaLa potencia eléctricapotencia eléctrica PP es la tasa a la que se gasta laes la tasa a la que se gasta la
energía eléctrica, o trabajo por unidad de tiempo.energía eléctrica, o trabajo por unidad de tiempo.
V q
V
Para cargar C: Trabajo = qVPara cargar C: Trabajo = qV
SustituyaSustituya q = It ,q = It , entonces:entonces:
VIt
P
t
= P = VI
I
t
q
I
t
qV
t
Trabajo
P === e

17. Cálculo de potencia
Al usar la ley de Ohm, se puede encontrar laAl usar la ley de Ohm, se puede encontrar la
potenciapotencia eléctrica a partir de cualquier par de loseléctrica a partir de cualquier par de los
siguientes parámetros:siguientes parámetros: corrientecorriente II,, voltajevoltaje VV yy
resistenciaresistencia RR..
Ley de Ohm:Ley de Ohm: V = IRV = IR
2
2
; ;
V
P VI P I R P
R
= = =

18. Ejemplo 5. Una herramienta se clasifica en 9 A
cuando se usa con un circuito que proporciona
120 V. ¿Qué potencia se usa para operar esta
herramienta?
P = VI =P = VI = (120 V)(9 A)(120 V)(9 A)
P = 1080 WP = 1080 W
Ejemplo 6.Ejemplo 6. Un calentador de 500 W extraeUn calentador de 500 W extrae
una corriente de 10 A. ¿Cuál es la resistencia?una corriente de 10 A. ¿Cuál es la resistencia?
R = 5.00 ΩR = 5.00 Ω2
2 2
500 W
;
(10 A)
P
P I R R
I
= = =