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Corriente Eléctrica, Ley de Ohm Conceptos y 6 Ejercicios que te van a servir en física

Corriente electrica imagen de portada

La corriente eléctrica es uno de los mayores logros del ser humano, y es que casi todos los ámbitos de nuestras vidas están ligadas a ella, nos convierte en usuarios de artefactos y máquinas que necesitan de este tipo de energía para su funcionamiento.

En este Post, estudiaremos como la corriente eléctrica, la Ley de Ohm y otros conceptos básicos te pueden servir para resolver ejercicios de física y de la vida real. Además resolveré 6 ejercicios sobre este tema que se estudian en 5to año o segundo de ciencias.

Estás listo, para que repasemos juntos la teoría. Si es así, te invito a que leas con detenimiento y más adelante puedas ver la práctica con 6 ejercicios resueltos.

¿Qué es Corriente Eléctrica?

Es el flujo de cargas eléctricas, que pasan a través de un conductor (cables). En lo que respecta a las cargas eléctricas debo aclarar que en los metales estos son electrones libres, en las disoluciones o ácidos las cargas eléctricas son iones y en los gases las cargas eléctricasestán formadas por iones y electrones.

En un sentido relacionado con la corriente eléctrica, esta puede llegar a producirse de diferentes formas las más comúnes son 5 maneras:

  1. Por efecto del calor (Efecto Termoeléctrico)
  2. Efecto de la Presión (Efecto piezoeléctrico)
  3. Efecto de la Luz (Efecto Fotoeléctrico)
  4. Por efecto Químico (Pilas y acumuladores)
  5. Por efecto Magnético (Generadores electromagnéticos)

¿Cuáles son los tipos de corriente Eléctrica que existen?

Hay dos tipos o clases de corriente eléctrica:

  1. La corriente Directa o continua: Son aquellas, cuyas cargas eléctricas se mueven en el mismo sentido y cuando esta es uniforme se le llama corriente continua y en la mayoría de los Multímetros se denota D.C.
  2. La corriente Alterna: Son aquellas cuyas cargas eléctricas se muevende forma alterna, es decir, unas veces van en un sentido y otras en sentido contrario, generalmente varias veces por segundo. Se denota en los multímetros como A.C. ó (∼).

¿Cuál es la función de la corriente eléctrica?

La función de la corriente eléctrica es la de mover cargas a través de los diferentes conductores con la función de trabajar con dichas cargas, atravesando un conductor, un campo magnético en motores o generadores eléctricos, resistencias eléctricas, circuitos eléctricos entre otras aplicaciones más a nivel industrial, como doméstico.

¿Qué es la corriente eléctrica y sus unidades de medida?

La corriente eléctrica es medida o comparada con la intensidad de corriente eléctrica, debido a la carga que pasa por la sección trasversal de un conductor en cada unidad de tiempo.

¿Qué es la corriente continua y corriente alterna?

La corriente continua se refiere al flujo continuo de carga eléctrica, a través de un conductor entre dos puntos de distinto potencial y carga eléctrica, que no cambia de sentido con el tiempo, por lo que, ejemplo de corriente contiinua es la que se obtiene de las baterías y pilas que en formatos comerciales vienen desde 1.5 v hasta los 24V.

La corriente alterna, se refiere a la flujo de electrones que va y viene a intervalos regulares o en ciclos. La corriente que fluye por las líneas eléctricas y la electricidad disponible, normalmente en las casas procedente de los enchufes de la pared es corriente alterna.

¿A qué se refiere con Ciclos y semiciclos en corriente Alterna?

Como ya hemos visto, la corriente alterna cambia constantemente en su valor. Comienza en cero, crece hasta un máximo positivo, luego decrece y llega a cero, alcanza un máximo negativo y luego otra vez cero, repitiendose ésto indefinidamente.

Cada repetición, desde el inicio en cero hasta que vuelve al punto de partida se llama ciclo. La mitad de un ciclo se denomina semiciclo.

¿Qué tipo de corriente es la de la casa?

La corriente que fluye por las líneas eléctricas y la electricidad disponible normalmente en las casas procedente de los enchufes de la pared es corriente alterna.

En cada País la corriente eléctrica a nivel de voltaje puede variar de un país a otro, por lo que cada enchufe está diseñado si es para 110V o 220V entre otros.

Conceptos Básicos Relacionados con Corriente Eléctrica

A continuación, definiremos algunos de los conceptos que guardan estrecha relación con el estudio de la corriente eléctrica, que te pueden resultar muy útil repasarlos.

¿Qué es la Ley de Ohm?

Gracias al Físico y Matemático George Simon Ohm, se promulgó una ley que hasta a las actuales fechas sigue en vigencia, esta ley ha sido pensada para entender los fundamentos principales de los circuitos eléctricos.

Establece que la diferencia de potencial V que aplicamos entre los extremos de un conductor determinado es directamente proporcional a la intensidad de la corriente I que circula por el citado conductor.

Además, Geroge Simon Ohm, completó la ley introduciendo la noción de resistencia eléctrica R, que es el factor de proporcionalidad que aparece en la relación entre V e I. Llegando a conocerse como Ley de Ohm a la siguiente ecuación  V = R ⋅ I

Las unidades de esas tres magnitudes en el sistema internacional de unidades son, respectivamente, voltios (V), ohmios (Ω) y amperios (A).

¿Qué es Resistencia Eléctrica?

La resistencia se puede llegar a definir como el nivel de oposición que puede tener la corriente eléctrica y el flujo de cargas eléctricas a través de un conductor.

En tal sentido, desde la mirada de la Ley de Ohm, la resistencia es directamente proporcional al voltaje o diferencia de potencial en los extremos de un conductor e inversamente proporcional a la intensidad de corriente que circula por un conductor.

¿Qué es la Resistividad?

La resistividad es también conocida como resistencia específica que posee un conductor, cuya longitud y sección si aumentan o disminuyen pueden llegar a tener diferentes resistividades los conductores.

Ejemplo:

Una resistividad de 0,19 Ω. mm2 / m puede significar que un conductor eléctrico (alambre) de un metro de longitud y un milímetro de cuadrado de sección, tiene una resistencia de 0,19 ohmios.

¿Potencia Eléctrica?

Es la energía que suministra el generador en cada unidad de tiempo; también, se puede definir como la cantidad de energía eléctrica entregada o absorbida por un elemento en un momento determinado.

La unidad en el Sistema Internacional de Unidades es el vatio o watt (W).

¿Qué es el Efecto Joule?

Tal vez en casa tengas alguna cocina como de resistencia o tal vez un horno tostatador y quizás has visto como al circular la corriente a través de dicha resistencia esta se pone al rojo vivo dependiendo de la variación y del tiempo al que se exponga.

Quizás te haz preguntado, ¿A qué se debe el efecto de calentamiento en cables y resistencias? Bueno Gracias a James Prescott Joule, hoy se puede saber a que se debe y más aún como controlarlo y en otras situaciones evitarlos.

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 constantes choques que sufren con los átomos del material conductor por el que circulan, elevando la temperatura del mismo.

En efecto, el movimiento de los electrones en un alambre 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 alambre.

En un artículo reciente estuve explicando Sobre: «Potencial Eléctrico, un tema fundamental de física para estudiantes de 5to año» 📝 Te recomiendo leerlo, para que puedas tener más información y así entender estos ejercicios, acá abajo te dejo el link.

Fórmulas y Unidades sobre: «Corriente Eléctrica»

Las fórmulas o ecuaciones son las herramientas que usan los físicos y matemáticos para cuantificar, medir y comparar ciertos fenómenos que se dan en la naturaleza y que a través de un número se obtienen respuestas sobre sus acciones en la vida real.

Para el propósito de este post con estás ecuaciones resolveremos ejercicios relacionados con corriente eléctrica.

6 Ejercicios resueltos sobre corriente eléctrica, Ley de Ohm, Potencia y Energía Eléctrica

1.- Un conductor tiene una resistencia de 4 ohms. Calcular la diferencia de potencial en sus extremos cuando lo atraviesa una intensidad de 2 amperios.

2.- Un conductor tiene una longitud de 4 m y una sección de 2 mm2 . Calcular su resistencia si su coeficiente de resistividad es de 0,0 17 Ω . mm2 / m 

3.- En los extremos de un conductor hay una diferencia de potencial de 20 voltios cuando lo atraviesa una corriente de 2 amperios. Calcular qué energía desarrolla en 10 seg.

4.- Un artefacto eléctrico tiene las siguientes anotaciones 120 V y 3200 W. Calcular su resistencia

5.- Un alambre tiene una resistencia de 25 ohms y está atravesado por una corriente de 4 amperios. Calcular el calor que desprende en 100 seg.

6.- Un alambre está atravesado por una corriente de 4 amperios. Calcular la diferencia de potencial en sus extremos sabiendo que en 200 seg desprende 6000 calorías.

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