LEY DE OHM.

La ley de Ohm, postulada por el físico y matemático alemán Georg Simon Ohm, es una ley de la electricidad. Establece que la diferencia de potencial ${\displaystyle V}$ que aparece entre los extremos de un conductor determinado es proporcional a la intensidad de la corriente  ${\displaystyle I}$ que circula por el citado conductor. Ohm completó la ley introduciendo la noción de resistencia eléctrica  ${\displaystyle R}$; que es el factor de proporcionalidad que aparece en la relación entre ${\displaystyle V}$ ${\displaystyle I}$:



La fórmula anterior se conoce como fórmula general de la ley de Ohm, y en la misma, ${\displaystyle V}$ corresponde a la diferencia de potencial, ${\displaystyle R}$ a la resistencia e ${\displaystyle I}$ a la intensidad de la corriente. Las unidades de esas tres magnitudes en el sistema internacional de unidades son, respectivamente, voltios (V), ohmios  (Ω) y 
amperios (A).

LEY DE OHM- TERCER PERIODO.

EJEMPLO:

Calcula la intensidad de la corriente que alimenta a una lavadora de juguete que tiene una resistencia de 10 ohmios y funciona con una batería con una diferencia de potencial de 30 V

Para darle solución a este problema, basta con retomar los datos del problema que en este caso sería la resistencia de 10 Ohmios, y una tensión de 30 Volts, por lo que tendríamos.

?

El problema nos pide la corriente, por lo que tendremos que aplicar la ley del ohm, para hallarla.

Por lo que necesitamos 3 Amperes, para alimentar a la lavadora de juguete.

RESISTENCIA ELÉCTRICA.

Se le denomina resistencia eléctrica a la oposición al flujo de electrones al moverse a través de un conductor. La unidad de resistencia en el Sistema Internacional es el ohmio, que se representa con la letra griega omega (Ω), en honor al físico alemán Georg Simon Ohm, quien descubrió el principio que ahora lleva su nombre. Para un conductor de tipo cable, la resistencia está dada por la siguiente fórmula:


Donde ρ es el coeficiente de proporcionalidad o la resistividad del material, {\displaystyle \ell } \ell  es la longitud del cable y S el área de la sección transversal del mismo.
La resistencia de un conductor depende directamente de dicho coeficiente, además es directamente proporcional a su longitud (aumenta conforme es mayor su longitud) y es inversamente proporcional a su sección transversal (disminuye conforme aumenta su grosor o sección transversal).
Descubierta por Georg Ohm en 1827, la resistencia eléctrica tiene un parecido conceptual con la fricción en la física mecánica. La unidad de la resistencia en el Sistema Internacional de Unidades es el ohmio (Ω). Para su medición, en la práctica existen diversos métodos, entre los que se encuentra el uso de un ohmnímetro. Además, su magnitud recíproca es la conductancia, medida en Siemens.

RESISTENCIA ELÉCTRICA- TERCER PERIODO.

EJEMPLO:

EJEMPLO DE RESISTENCIA ELÉCTRICA.

INTENSIDAD DE CORRIENTE.

La corriente eléctrica es la circulación de cargas eléctricas en un circuito eléctrico. La intensidad de corriente eléctrica(I) es la cantidad de electricidad o carga eléctrica(Q) que circula por un circuito en la unidad de tiempo(t). Para denominar la Intensidad se utiliza la letra I y su unidad es el Amperio(A).

INTENSIDAD DE CORRIENTE- TERCER PERIODO.

EJEMPLO:

   Un velador se conecta a la red domiciliaria de 220 V, si la resistencia de la lamparita con que está construido es 1100 W, calcular:
a- El valor de la tensión que suministra la fem y la intensidad de corriente cuando la llave interruptora está abierta.
b- Ídem cuando la llave interruptora está cerrada.

Solución:

a- Cuando el interruptor esta abierto, no circula corriente por el circuito, es decir I=0, sin embargo, la tensión suministrada por la fem es 220 V, pues ésta, en condiciones ideales, no depende de que el circuito este cerrado o abierto.

b- Cuando la llave se cierra, comienza a circular corriente, y el valor de la intensidad se calcula con la ley de Ohm. 

CORRIENTE ELÉCTRICA.

La corriente eléctrica o intensidad eléctrica es el flujo de carga eléctrica por unidad de tiempo que recorre un material.Se debe al movimiento de las cargas (normalmente electrones) en el interior del material. En el Sistema Internacional de Unidades se expresa en C/s (culombios sobre segundo), unidad que se denomina amperio (A). Una corriente eléctrica, puesto que se trata de un movimiento de cargas, produce un campo magnético, un fenómeno que puede aprovecharse en el electroimán.
El instrumento usado para medir la intensidad de la corriente eléctrica es el galvanómetro que, calibrado en amperios, se llama amperímetro, colocado en serie con el conductor por el que circula la corriente que se desea medir.

CORRIENTE ELÉCTRICA- TERCER PERIODO.

EJEMPLO:

La intensidad de la corriente que atraviesa a un conductor es 5 amperios. Calcular la carga que pasa por su sección transversal en 2 seg. i = 5 amp. t = 2 seg. q = ? 

q= i*t= 5 amp*2 seg= 10 coul.

DIRECCIÓN Y SENTIDO DE UN CAMPO ELÉCTRICO.

Una carga eléctrica puntual q (carga de prueba) sufre, en presencia de otra carga q1 (carga fuente), una fuerza electrostática. Si eliminamos la carga de prueba, podemos pensar que el espacio que rodea a la carga fuente ha sufrido algún tipo de perturbación, ya que una carga de prueba situada en ese espacio sufrirá una fuerza.

La perturbación que crea en torno a ella la carga fuente se representa mediante un vector denominado campo eléctrico. La dirección y sentido del vector campo eléctrico en un punto vienen dados por la dirección y sentido de la fuerza que experimentaría una carga positiva colocada en ese punto: si la carga fuente es positiva, el campo eléctrico generado será un vector dirigido hacia afuera (a) y si es negativa, el campo estará dirigido hacia la carga (b):

El campo eléctrico E creado por la carga puntual q1 en un punto cualquiera P se define como:

donde q1 es la carga creadora del campo (carga fuente), K es la constante electrostática, r es la distancia desde la carga fuente al punto P y ur es un vector unitario que va desde la carga fuente hacia el punto donde se calcula el campo eléctrico (P). El campo eléctrico depende únicamente de la carga fuente (carga creadora del campo) y en el Sistema Internacional se mide en N/C o V/m.

Si en vez de cargas puntuales se tiene de una distribución contínua de carga (un objeto macroscópico cargado), el campo creado se calcula sumando el campo creado por cada elemento diferencial de carga, es decir:

DIRECCIÓN Y SENTIDO DE UNA CAMPO ELECTRICO.

EJEMPLO:

¿Cuál es el valor de la carga que está sometida a un campo eléctrico de 4.5×10^5 N/C  y sobre ella se aplica una fuerza de 8.6 x10^-2 N?

Para este sencillo problema, basta con reemplazar los datos en nuestra fórmula, pero antes de ello debemos despejarla en términos de q , de la siguiente forma.

que con notación científica podemos dejarla expresada en 

que sería el valor de la carga a la que está sometida a un campo eléctrico y fuerza especificadas en el problema.

CAMPO ELÉCTRICO.

El campo eléctrico (Región del espacio en la que interactua la fuerza eléctrica) es un campo físico que se representa, mediante un modelo  que describe la interacción entre cuerpos y sistemas con propiedades de naturaleza eléctrica.Se describe como un campo vectorial en el cual una carga eléctrica  puntual de valor ${\displaystyle q}$ sufre los efectos de una fuerza eléctrica ${\displaystyle \mathbf {F} }$dada por la siguiente ecuación:

En los modelos relativistas actuales, el campo eléctrico se incorpora, junto con el campo magnético, en campo tensorial unidimensional, denominado campo electromagnético F^μν.

Los campos eléctricos pueden tener su origen tanto en cargas electricas como en campos magnéticos variables. Las primeras descripciones de los fenómenos eléctricos, como la ley de coulomb  solo tenían en cuenta las cargas eléctricas, yes completas en las que también se tiene en cuenta la variación del campo magnético.

Esta definición general indica que el campo no es directamente medible, sino que lo que es observable es su efecto sobre alguna carga colocada en su seno. La idea de campo eléctrico fue propuesta por Faraday al demostrar el principio de inducción electromagnética en el año 1832.

La unidad del campo eléctrico en el SI es Newton por Culombio (N/C), Voltio por metro (V/m) o, en unidades básicas, kg·m·+s⁻³·A⁻¹ y la ecuación dimensional es MLT^-3I^-1.

CAMPO ELÉCTRICO- TERCER PERIODO.

EJEMPLO:

 Una carga de 5×10^-6 C se introduce a una región donde actúa un campo de fuerza de 0.04N. ¿Cuál es la intensidad del campo eléctrico en esa región?

Para poder solucionar este problema, basta con sustituir los valores arrojados en el mismo problema, por ejemplo tenemos el valor de la carga y también el valor de la fuerza que actúa sobre ese campo:

Ahora reemplazaremos estos datos en la formula:

Eso es lo que se generaría en la región donde actúa dicha fuerza sobre las cargas.

CUANTIZACION DE LA CARGA.

La experiencia ha demostrado que la carga eléctrica no es continua, o sea, no es posible que tome valores arbitrarios, sino que los valores que puede adquirir son múltiplos enteros de una cierta carga eléctrica mínima. Esta propiedad se conoce como cuantización de la carga y el valor fundamental corresponde al valor de carga eléctrica que posee el electrón y al cual se lo representa como e. Cualquier carga q que exista físicamente, puede escribirse como N x e siendo N un número entero, positivo o negativo.

Vale la pena destacar que para el electrón la carga es -e, para el protón vale +e y para el neutrón, 0.

Se cree que la carga de los quarks, partículas que componen los núcleos atómicos, toma valores fraccionarios de esta cantidad fundamental. Sin embargo, nunca se han observado quarks libres
una escalera, a la que le asignamos el valor 1 al primer escalon (vamos a tomar como el primero al mas altos) 2 al sugundo y asi sucesivamente. dejo caer una pelota por la escalera
¿que valor va a tomar la pelota (siendo este el numero de escalon en el que se detubo (supongamos que no cae hasta el final)?

el valor esta cuntizado ya que la polota podra tomar el valor 1 o 2 o 3, hasta el ultimo, pero nunca un valor intermedio (siempre quedara en algun escalon, pero nunca entre medio de estos)

algo similar sucede con la energia de los electr.ones en un atomo

o en la carga electrica (simpre es un multiplo de 1,6 x 10^-19 c).

CUANTIZACION DE LA CARGA- TERCER PERIODO

Ejemplo
Significa que la carga elctrica en un objeto no puede tener cualquier valor, sino solo multiplos enteros de la carga elemental, e = 1,602 × 10^-19 Coulomb.

Me explico: un objeto podrá perfectamente tener una carga de, digamos, 1,602×10^-19 C (equivalente a 1e), o de 3,204×10^-19 C (equivalente a 2e), pero nunca, bajo ninguna circunstancia, una carga de 2×10^-19 C, o 3×10^-19 C, porque no son multiplos enteros de la carga elemental.

Sin embargo, la carga elemental es tan pequeña que en las cargas que se manejan en el laboratorio es imposible detectar una diferencia de 1000000e; en esas condiciones, importa poco que la carga está cuantizada o no, porque cualquier valor que midas está tan cerca de un multiplo entero que da lo mismo tratarlo como si fuera, efectivamente, un multiplo entero.