Fundamentos de Electricidad: Leyes, Circuitos y Mediciones Eléctricas

Principios Fundamentales de la Electrodinámica

La magnitud de la fuerza eléctrica entre dos cargas puntuales separadas por una distancia r es directamente proporcional al producto de las cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa.

Definiciones de la Ley de Ohm

• V (Voltaje): Es la diferencia de potencial originada entre dos puntos de un campo eléctrico.
• I (Intensidad): Es la cantidad de carga Q que atraviesa la sección transversal del conductor en la unidad de tiempo.
• R (Resistencia): Es la mayor o menor oposición que ofrece un conductor a la circulación de corriente eléctrica a través de él.

Tipos de Corriente Eléctrica

• Corriente Alterna: Es aquella cuyas cargas eléctricas dentro del conductor circulan en uno y otro sentido, trayendo como consecuencia que la corriente cambia constantemente de sentido.
• Corriente Continua: Es aquella en la cual las cargas eléctricas se desplazan dentro del conductor en un solo sentido con intensidad constante; es suministrada por pilas, baterías, etc.

Instrumentos de Medición Eléctrica

¿Cómo se conecta un amperímetro?

Deben ser conectados todos en serie con una o varias resistencias, de modo que toda la corriente circule a través de ellos.

¿Cómo se conecta un voltímetro?

Se conectan en paralelo con una resistencia o una combinación de resistencia y pila.

Limitaciones de la Ley de Ohm

La Ley de Ohm presenta las siguientes restricciones:

• Solo es válida para conductores sólidos, pues no es utilizable en conductores líquidos y gaseosos.
• Es aplicable solo a la corriente continua, es decir, la corriente suministrada por pilas.
• Es necesario tomar en cuenta cualquier variación de temperatura ya que, como sabemos, la corriente produce efectos calóricos.
• No se cumple en rectificadores y amplificadores.

Efectos y Configuración de Circuitos

Efectos de la corriente eléctrica

Los principales efectos son: térmico, químico, magnético y lumínico.

Circuito en Serie

Ocurre cuando las resistencias que lo constituyen están unidas de tal forma que el final de una empalma en el inicio de la siguiente. Si varias resistencias se conectan en serie, ellas pueden ser sustituidas por una resistencia llamada resistencia equivalente, que va a ser igual a la suma de las resistencias parciales. En este tipo de circuito:

• La corriente es constante.
• La diferencia de potencial (en este caso el voltaje total) es igual a la suma de sus voltajes parciales.
• La resistencia equivalente es igual a la suma de las resistencias parciales.

Circuito en Paralelo

En esta configuración se cumplen las siguientes condiciones:

• El voltaje es constante.
• La intensidad total es la suma de las intensidades parciales.