Ley de ohm ejercicios facilesy didacticos.ppt

Danielscanio 7 views 44 slides Nov 02, 2025
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About This Presentation

ley de ohm de AC


Slide Content

Electricidad y electrónica
Generación de la electricidad
•Fricción
•Reacción química
•Presión

Electricidad y electrónica
Generación de la electricidad (cont.)
•Magnetismo
•Calor
•Luz
–Efecto fotoiónico
–Efecto fotovoltaico
–Efecto fotoconductivo

Electricidad y electrónica
Estructura atómica
El átomo está formado por electrones, protones y neutrones
Si un átomo gana o pierde electrones se transforma
en ion (negativo o positivo).
Cuando las cargas son de distinto signo , se atraen,
y cuando son del mismo se repelen.
Un electrón débilmente unido a su núcleo puede ser
atraído por una carga positiva cercana, en este caso el electrón se
desprende
de su átomo y genera una corriente eléctrica.
Conductores, semiconductores y aislantes
Existen materiales que permiten el paso de electrones con mayor facilidad
que otros (conductores) y decimos que ofrecen poca resistencia al paso
de electrones, el aislante ofrece mucha resistencia a la corriente
eléctrica.
Los semiconductores son un tipo de materiales fabricados que se pueden
comportar como conductores o como aislantes.

Electricidad y electrónica
Flujo de electrones
Se denomina corriente eléctrica al paso de los electrones por un conductor.
Su unidad de medida es el Ampere (A) y mide la cantidad de
electrones que atraviesan la sección del cable en una unidad
de tiempo.
Para que pueda establecerse una corriente eléctrica tiene
que existir algo que impulse a los electrones a circular de
un lado a otro.
Diferencia de potencial, tensión, fuerza electromotriz
Es la fuerza que impulsa a los electrones permitiendo que estos se
desprendan de sus átomos y se desplacen. Por ejemplo el acumulador de un
auto, una pila para alimentar una radio, un grupo electrógeno, etc.
Estas fuentes de energía tienen 2 terminales, (polo positivo y polo negativo)
y decimos que entre estos existe una tensión eléctrica o diferencia de
potencial que produce la fuerza eléctrica necesaria para el desplazamiento
de los electrones.

Electricidad y electrónica
Para entender el concepto de tensión eléctrica imaginemos un río, para
que
ocurra el desplazamiento de agua tiene que haber un desnivel en el
terreno.
El concepto de tensión eléctrica se lo asocia con el de energía potencial.
La unidad de medida es el Volt (V)
Existen tensiones continuas (pila, batería de auto, panel solar) y alternas
que
son principalmente las generadas electromagnéticamente.
Tenemos múltiplos (KV) y submúltiplos (mV - µV).
Una vez establecida la corriente eléctrica los electrones libres chocan
contra
los iones positivos, y retroceden y vuelven a ser acelerados por la fuerza
electro motriz (fem). Estos choque hacen que el conductor genere calor.
La corriente tiene múltiplos (KA) y submúltiplos (mA - µA)

Electricidad y electrónica
Resistencia eléctrica
La resistencia eléctrica de un conductor es la propiedad del material que
representa la oposición del mismo al paso de la corriente eléctrica.
La resistencia se mide en ohm (Ω).
La resistencia de un elemento dependerá de 3 factores, la longitud, la
sección y la resistividad del material.
R = ρ . l / s
La resistividad del material ρ nos dice como es
ese material para conducir la electricidad.
Normalmente la resistividad de un material aumenta con la
temperatura.
Conductancia
Se llama así a la inversa de la resistencia y la unidad de medida es el
mho o el Siemens
G = 1 / R

Electricidad y electrónica
Clasificación de resistores
Los resistores son componentes electrónicos fabricados especialmente
para
que tengan ciertos valores de resistencia.
1 – de carbón
2 – de película metálica o metal film
3 – de alambre

Electricidad y electrónica
Código de colores
Sirve para conocer el valor de la resistencia.
COLOR línea1 línea2 multip tolerancia
NEGRO0 0 1 1%
MARRON 1 1 10
ROJO2 2 100
NARANJA 3 3 1000
AMARILLO 4 4 10000
VERDE5 5 100000
AZUL6 6 1000000
VIOLETA 7 7 10000000
GRIS 8 8
BLANCO 9 9
DORADO 0,1 5%
PLATEADO 0,01 10%
SIN COLOR 20%

Electricidad y electrónica
Valores comerciales para tolerancia 10%:
10 – 12 – 15 – 18 – 22 – 27 – 33 – 39 – 47 – 56 – 68 - 82

Electricidad y electrónica
Potencia del resistor: La potencia no viene impresa en el resistor pero se
la
reconoce por el tamaño del mismo. La potencia nos da una idea de
cuanta
corriente puede circular por un resistor sin que este se queme y viene
expresada en vatios (W).
Los resistores de carbón se fabrican de 1/8 W, 1/4 W, 1/2 W, 1W, 2W y
5W y
el tamaño aumenta con la potencia. Para mayoras potencias se utilizan
resistores de alambre.
Resistencias variables (potenciómetros, presets)
Tienen una pista circular de carbón, depende de la posición del cursor
móvil
serán los valores de resistencia.

Electricidad y electrónica
Pilas y baterías
Las pilas son capaces de generar una tensión eléctrica por medios
químicos.
La pila seca más común es la de zinc carbón.

Electricidad y electrónica
Resistencia eléctrica
Podemos definir a la resistencia eléctrica como una oposición al pasaje de
la
corriente.
La cantidad de agua que sale de un caño,
depende de la altura del tanque (equivalente
a la presión o tensión) y del espesor del caño.
A más grueso el caño menor resistencia por lo
que sale más agua y viceversa.
Si tenemos una fuente de energía eléctrica capaz
de proporcionar cargas, si unimos los polos con
un cable hace que fluya la corriente y nos lleva a un comportamiento
semejante al tanque de agua, es decir, a menor resistencia del cable mayor
corriente y a mayor tensión de la fuente mayor corriente.
Si el cable es de un material mal conductor fino y largo la corriente será
pequeña porque encontrará gran resistencia a su paso. Si el cable es corto,
grueso y de un material buen conductor la oposición será mínima y la
corriente intensa.

Electricidad y electrónica
TensiónCorriente
(V) (A)
0 0
1 0,2
2 0,4
3 0,6
4 0,8
5 1,0
6 1,2Dividiendo la tensión por la
7 1,4corriente obtenemos siempre
8 1,6el mismo número que es
9 1,8justamente el valor de la
10 2,0 resistencia.
1 / 0,2 = 5 Ω
5 / 1,0 = 5 Ω

Electricidad y electrónica
Si se tienen conductores con diferentes resistencias obtendremos
curvas con
inclinaciones diferentes.

Electricidad y electrónica
Importante:
•El cociente de la tensión y la corriente en un conductor es su
resistencia.
•En un conductor la corriente es directamente proporcional a la tensión.
•La curva característica de tensión vs corriente en un conductor es
siempre una recta.
Resistividad
Es la resistencia propia del material, como vimos la resistencia de un
conductor depende de su longitud, espesor y tipo de material.
Decimos que el cobre es mejor conductor que el aluminio en el sentido
que si tenemos 2 cables exactamente de las mismas dimensiones, uno
de cobre y el otro de aluminio, conectados a la misma fuente de
alimentación, circulará mas corriente por el de cobre.
La resistividad (ρ) del Al es 0,028 Ω . mm2/m y la del Cu 0,017 Ω . mm2/m
R = ρ . l / S
Un alambre de cobre de 1m de largo y 1 mm2 de sección tendrá una
resistencia de 0.0175 Ω

Electricidad y electrónica
Circuito eléctrico
Para que en un conductor haya corriente eléctrica, los electrones libres
deberán moverse constantemente en una misma dirección lo que se consi-
gue por medio de una fuente de energía para aplicar las cargas de signo
contrario a los extremos del conductor, las cargas negativas serán atraídas
por las positivas del otro extremo. Por cada electrón que de la fuente al
conductor por el lado negativo, existirá otro por el lado positivo, entonces
la corriente fluirá de manera constante mientras se mantenga conectada la
fuente.
circuito cerrado circuito abierto

Electricidad y electrónica
Ley de ohm
1 – Si la resistencia del circuito se mantiene constante y se aumenta la
tensión , la corriente aumenta.
2 – En el mismo circuito si se disminuye la tensión la corriente disminuye
proporcionalmente.
“La corriente en cualquier circuito es proporcional a la tensión aplicada”
3 – Si la tensión se mantiene constante y se aumenta la resistencia del
circuito, la corriente disminuye.
4 – Si en el mismo circuito la resistencia disminuye, la corriente aumenta.
“La corriente es inversamente proporcional a la resistencia del circuito”
Ley de ohm
En todo circuito eléctrico la corriente es directamente proporcional a la
tensión aplicada e inversamente proporcional a la resistencia del circuito.
I = V / R o también
R = V / I o
V = I . R

Electricidad y electrónica
Cálculo de la corriente
Quiero calcular el valor del fusible a colocar:
I = V / R = 200 / 40 = 5 A
si la resistencia fuera de 10Ω
I = V / R = 200 / 10 = 20 A
Si el fusible fuera de 6 A en este caso se quemaría.
Cálculo de la resistencia
Quiero calcular la resistencia necesaria para que circulen 2 amperes en
el
circuito:
R = V / I = 20 / 2 = 10 Ω

Electricidad y electrónica
Cálculo de la tensión
V = I . R
El foquito de la figura tiene una resistencia de 200Ω
y circula una corriente de 1 A cual será la tensión de la batería?
V = I . R = 1 . 200 = 200 V
luego de unas horas la batería se agota y circula solamente 0,5 A, cual
será la tensión de la batería?
V = I . R = 0,5 . 200 = 100 V

Electricidad y electrónica
Ley de Joule
La energía eléctrica puede convertirse en energía térmica, o sea en
calor.
Los portadores de carga que forman la corriente eléctrica chocan con
los
átomos del material conductor y aumentan su agitación y por
consiguiente
su temperatura.
En un resistor todo esfuerzo que se gasta
para que pase la corriente se transforma en
calor.
Importante: No confundir calor con temperatura,
calor es una forma de energía, temperatura
indica el grado de agitación de las partículas
de un cuerpo.

Electricidad y electrónica
La cantidad de calor que puede proporcionar una corriente cuando circula
por un resistor obedece a la ley de Joule.
La cantidad de energía que se convierte en calor por segundo se mide en
watt (W).
El watt es una medida de potencia y puede usarse para medir otros tipos
de
potencia (definimos potencia como cantidad de energía por segundo).
Tenemos potencia mecánica (motores), potencia sonora (amplificadores)
La potencia que se convierte en calor en un resistor depende tanto de la
tensión en sus extremos como de la corriente que circula:
P = V x I [W] = [V]x[A]
Por ejemplo en un resistor circula una corriente de 2 A y la tensión en sus
extremos es de 10 V Cual es la potencia que disipa?
P = V x I = 10 x 2 = 20 W P = I
2
x R = 2
2
x 5 = 20 W
reemplazando en la fórmula de potencia con la ley de ohm obtenemos:
P = V x I = V x (V / R) = V
2
/ R
P = V x I = (I x R) x I = I
2
x R
P = V x I = I
2
x R = V
2
/ R

Electricidad y electrónica
Leyes de Kirchhoff
1 – Ley de las corrientes
En cualquier nodo la suma de las corrientes que entran
a ese nodo es igual a la suma de las corrientes que
salen, en otras palabras la suma de todas las
corrientes que pasan por un nodo es igual a cero.
2 – Ley de las tensiones
En un circuito cerrado la suma de todas las caídas de
tensión es igual a la tensión total suministrada.
La suma algebraica de las diferencias de potencial
eléctrico en un circuito es igual a cero.

Electricidad y electrónica
Asociación de resistencias
1 – Resistencias en serie
Decimos que 2 resistencias están en serie cuando el principio de una se
conecta con el fin de la otra, y en ellas circula la misma corriente, primero
por una y luego por la otra.
La resistencia equivalente es igual a la
suma de todas las resistencias en serie.
R
EQ
= R1 + R2 + R3
Decimos que 2 o mas resistores están en serie cuando por ellos circula la
misma corriente, de manera que no debe haber ninguna derivación en el
recorrido que pueda originar un cambio en la intensidad de corriente.
Decimos que resistencia equivalente es aquella que puede reemplazar a las
del circuito sin que se modifiquen los parámetros del mismo.
En el circuito de la figura la tensión es V y está fijada por la batería, pero la
corriente que circula va a depender de los valores de las resistencias, si a
estas las reemplazo por la resistencia equivalente va a circular la misma
corriente.

Electricidad y electrónica
2 – Resistencias en paralelo
Se dice que 2 o más resistencias están conectados en paralelo cuando están
unidas en ambos extremos, por lo que soportan la misma tensión.
Como se ve en el circuito, la corriente que sale
de la fuente se divide en 2.
R
EQ
= (R1 x R2) / (R1 + R2)
R
EQ
= (1K x 1K) / (1K+1K)= 1/2 KΩ = 500Ω
1/R
EQ
= 1/R1 + 1/R2 + 1/ R3 +…
R
EQ
= 1 / ( 1/R1 + 1/R2 + 1/ R3 +…)
La resistencia equivalente paralelo es siempre menor que las resistencias que
la conforman.
En una conexión paralelo la tensión en ambas resistencias es la misma, y la
corriente se divide entre todas las resistencias.

Electricidad y electrónica
3 – Resistencias serie-paralelo
Se resuelven los elementos en serie.
R
34
= R
3
+ R
4
= 3K + 1K = 4KΩ
Ahora encuentro 2 resistencias en paralelo
R
234 = R
2 x R
34 / R
2 + R
34 = 16 / 8 = 2KΩ
Resuelvo en serie las 2 que me quedan
R
EQ
= R
1
+ R
234
= 1K + 2K = 3KΩ = 3000 Ω
Obtengo la corriente de la fuente
I
F = V / R
EQ = 15 V / 3000 Ω = 0,005 A [V]/[Ω]=[A]

Electricidad y electrónica
Teniendo la corriente de la fuente obtengo la caída
de tensión en las resistencias
V
R1
= I
F
x R
1
= 0,005 A x 1000 Ω = 5V
V
R234 = I
F x R
234 = 0,005 A x 2000 Ω = 10V
V
F = V
R1 + V
R234
Por ser V
R234 = V
R2 = V
R34
I
R2
= V
R234
/ R
2
= 10 / 4 = 2,5 mA
I
R34 = V
R234 / R
34 = 10 / 4 = 2,5 mA
se tiene que cumplir que
I
F = I
R2 + I
R34 = 2,5 + 2,5 = 5 mA
por último
I
R34
= I
R3
= I
R4

por lo que
V
R3
= I
R34
x R
3
= 0,0025 A x 3000 Ω = 7,5V
V
R4 = I
R34 x R
4 = 0,0025 A x 1000 Ω = 2,5V V
R34 = V
R2 = V
R3 + V
R4

Electricidad y electrónica
I
R1
= I
F
I
R2 = V
R234 / R
2
I
R3
= I
R34
I
F
!= I
R1
+ I
R2
+ I
R3
+ I
R4

I
R4
= I
R34
V
R1
= I
F
x R
1

V
R2 = I
F x R
234
V
R3
= I
R34
x R
3

V
R4
= I
R34
x R
4
V
F
!= V
R1
+ V
R2
+ V
R3
+ V
R4

P
R1
= I
R1
x V
R1

P
R2 = I
R2 x V
R2 P
F = P
R1 + P
R2 + P
R3 + P
R4
P
R3
= I
R3
x V
R3
P
R4
= I
R4
x V
R4

Electricidad y electrónica
Asociación de pilas
Serie:
Paralelo:

Electricidad y electrónica
Resolver

Electricidad y electrónica
Unidades eléctricas
10
6
10
3
1 10
-3
10
-6
10
-9

10
-12
Tensión[Volt] MV KV V mV µV nV
Corriente [Ampere] KA A mA µA nA
Resistencia [ohm]MΩ KΩ Ω mΩ
Potencia [watt] MW KW W mW µW
Frecuencia [Herz]MHz KHz Hz mHz
Capacidad [Faradio] F mF µF nF
pF
Inductancia [Henrios] H mH µH nH

Electricidad y electrónica
Conversión de unidades
De acuerdo a las siguientes relaciones resolver:
1 T (tera) = 1.000.000.000.000 = 10
12
1G (giga) = 1.000.000.000 = 10
9
1M (mega) = 1.000.000 = 10
6
1k (kilo) = 1000 = 10
3
1 (unidad) = 1 = 10
0
1m (mili) = 0,001 = 10
-3
1 (micro) = 0,000.001 = 10
-6
1n (nano) = 0,000.000.001 = 10
-9
1p (pico) = 0,000.000.000.001 = 10
-12
 

Electricidad y electrónica
Expresar en la unidad correspondiente en forma decimal y exponencial
12 GW = 12.000.000.000 W = 12 x 10
9
W
10 KΩ = 10.000 Ω =
3 mV =0,003 V = 3 . 10
-3
V
8 µA =
9 pF =
14 MΩ =
1200 mW = 1,2 W = 1,2 x 10
0
W = 1200 10
-3
W
0.45 KΩ = 450 Ω = 0,45 10
3

350 µV =
12 GHz =
5 MHz =
15 mH =

Electricidad y electrónica
Convertir:
10
7
mW a KW 100000000 mW = 100 KW
0.0009 kA a mA 0,000,900 = 900 mA
0.,234 mV a µV
5.10
8
µF a F
3.10
-7
V a µV
11.10
5
nF a mF
Expresar en la unidad múltiplo o submúltiplo ( expresar entre 1 y 999)
2.10
7
W = 20.000.000 W = 20 MW
0,0009A =
0,234 V = 234 mV
5.10
8
µF =
3.10
-7
KV =
11.10
5
pF = 1100000 = 1,1 µF

Electricidad y electrónica
p

Electricidad y electrónica
P

Electricidad y electrónica
P

Electricidad y electrónica
P

Electricidad y electrónica
P

Electricidad y electrónica
P

Electricidad y electrónica
P

Electricidad y electrónica
P

Electricidad y electrónica
P

Electricidad y electrónica
P

Electricidad y electrónica
P