Electricidad 4
5. LEYES Y FÓRMULAS FUNDAMENTALES DE LOS CIRCUITOS ELÉCTRICOS.5.1. MAGNITUDES ELÉCTRICAS. (Magnitud es cualquier propiedad de un cuerpo que se pueda medir)
* Resistencia eléctrica: (depende de: las propiedades eléctricas del material, la longitud, y la sección)
Es la dificultad que pone cualquier
conductor para que pase a través de él, la corriente
eléctrica. Unos cuerpos le ponen las cosas muy
difíciles a la corriente eléctrica y se dice que ofrecen
mucha resistencia, otros se lo ponen muy fácil y se
dice que ofrecen o tienen poca resistencia. Todos los
conductores eléctricos ofrecen resistencia, unos más
y otros menos: lámpara, motor, cable, etc.
Los circuitos, sobre todo si son de
aluminio o cobre, no conviene unir los polos de un
generador directamente con un cable, sin lámparas
ni motores u sin otra resistencia entre ellos, ya que
como habría muy poca resistencia, aumentaría la
intensidad de corriente, calentándose el circuito y
provocando la fusión del f usible o, en un caso peor,
el incendio del mismo. Se produciría lo que se llama un cortocircuito.
R = ρ L/S (R = resistencia; ρ = resistividad característica del material; L = longitud; S = sección)
Fórmula que calcula las secciones de cables. Aunque en la práctica vienen normalizados en tablas, o se
calculan teniendo en cuenta más factores y normas, como REBT (Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión,
el cual hay que estudiar para sacarse el carné de electricista)
Problemas:
1) Calcular la resistencia que ofrece un filamento de una bombilla sabiendo que su resistividad es de 0.01, su
2
longitud de 50 cm, y una sección de 1 mm .
2) Calcular la sección que debe tener un cable de cobre para conducir electricidad para un motor eléctrico,
sabiendo que la resistividad del cobre es de ρ = 0.05, la longitud del cable 5 m, y la resistencia máxima que
debe oponer el cable para que funcione correctamente el motor debe ser 50 Ohmios.
* Voltaje:
Fuerza electromotriz medida en voltios. Es la
f uerza que hace que los generadores eléctricos puedan
producir corriente eléctrica en un circuito eléctrico
cerrado, y mantener una diferencia de potencial entre sus
polos (positivo y negativo) cuando el circuito está
abierto.
Comparado con el circuito hidráulico, sería la
diferencia de nivel en altura, contra más altura más fuerza
tiene el agua en su caída. En un circuito eléctrico contra
más voltaje o diferencia de potencial (atracción de las
cargas) más fuerza puede desarrollarse.
* Intensidad eléctrica:
Es la cantidad de carga eléctrica que pasa por un punto del circuito en un segundo. (Cantidad de
electricidad que circula por un circuito). Se mide en Amperios con el Amperímetro y 1 amperio corresponde al
paso de unos 6250 ∙ 1015 electrones, es decir 6.250.000.000.000.000.000 electrones, por segundo por una
sección determinada del circuito.
5.2. LEY DE OHM.
La ley de Ohm llamada así en honor al físico alemán Georg Simon Ohm, que la descubrió en 1827,
permite relacionar la intensidad con la fuerza electromotriz y la resistencia. Se expresa mediante la ecuación:
V = I ∙ R (Despejando obtenemos: I = V / R; y también R = V / I)
El Voltaje en voltios de un circuito es el resultado de multiplicar la intensidad en amperios por su
resistencia en Ohmios. (Sabiendo dos magnitudes de un circuito podemos calcular otra tercera)
5.3. POTENCIA Y ENERGÍA.
En Física se define la fuerza como cualquier causa capaz de producir o modificar un movimiento. Ya se
ha visto que para producir el movimiento de los electrones, se necesita una fuerza que llamamos fuerza
electromotriz. La energía se define como el producto de la fuerza aplicada sobre un cuerpo y el espacio
que le hace recorrer en el movimiento provocado.
| Energia = Fuerza x Espacio |
| Energía = Potencia /Tiempo |
| Potencia = Tensión x Intensidad |
La potencia eléctrica se mide en watios (w) y la energía en watios por “cada” hora (w/h), aunque se
emplea el Kilowatio (Kw) y el Kilowatio por hora (Kw/h).
5.4. CÁLCULO DE SECCIONES DE CABLES. * ¿Qué grosor deben tener los cables? Las secciones de los cables a utilizar deberán ser adecuadas,
desde el punto de vista de seguridad, para evitar calentamientos o caídas de tensión excesivas. Las secciones
mínimas de los cables a utilizar será: (de todas formas a más sección mejor circulación)
Según el REBT, estas serán las secciones de cables mínima para viviendas. Para instalaciones
especiales se calculan en función de la normativa y cálculos pertinentes.
* Fórmula que calcula las secciones de cables. Aunque en la práctica vienen normalizados en tablas,
o se calculan teniendo en cuenta más factores y normas, como REBT (Reglamento Electrotécnico de Baja
Tensión, el cual hay que estudiar para sacarse el carné de electricista)
| R = ρ L/S |
