Resistencia

Es la oposición que presentan los diferentes elementos a la circulación de la corriente eléctrica.

La ley que vincula a la resistencia eléctrica, la corriente y la tensión es la ley de ohm la cuál establece la siguiente relación:

V = I·R

Prácticamente se puede decir que la resistencia es un elemento que convierte energía eléctrica en energía calórica y la potencia, energía por unidad de tiempo, que transforma en calor está dada por la ley de Joule

P = I2·R

La unidad de medida de la resistencia es el ohm y la unidad de medida de la potencia es el watt

Capacitor

Se denomina capacitor al dispositivo que es capaz de acumular cargas eléctricas. Básicamente un capacitor está constituido por un conjunto de láminas metálicas paralelas separadas por material aislante.

La acumulación de cargas eléctricas entre las láminas da lugar a una diferencia de potencial o tensión sobre el capacitor y la relación entre las cargas eléctricas acumuladas y la tensión sobre el capacitor es una constante denominada capacidad capacitor

La unidad de medida de la capacidad es el faradio y como dicha unidad es muy grande se utilizan submúltiplos de la misma.

Microfaradio 10-6 Faradio

Nanofaradio 10-9 Faradio

Picofaradio 10-12 Faradio

El valor de la capacidad depende del tamaño y la forma del capacitor.

Podemos decir que el capacitor acumula energía en forma de campo eléctrico y su valor está dado por capacitor

Wc: Energía acumulada

ε : Permeabilidad dieléctrica del medio

campo electrico: Campo eléctrico

El campo eléctrico es proporcional a la tensión entre las placas (láminas) e inversamente proporcional a la distancia que las separa.

Inductancia

Debido a que el campo magnético alrededor de un conductor es muy débil, para aprovechar la energía de dicho campo magnético se arrolla al alambre conductor y de esta forma se obtiene lo que se conoce como inductancia o bobina.

bobina

Al tener el alambre arrollado, se denomina excitación magnética a la causa que origina el campo magnético y el valor de la excitación magnética está dada por

inductancia

donde:

N: es la cantidad de espiras

l: longitud de la bobina

Si por una bobina circula una corriente eléctrica se produce un campo magnético el cual es el resultado de la suma de los campos magnéticos de cada espira y a este efecto se lo denomina concatenación.

A las líneas de campo magnético se las denomina flujo magnético y se simboliza con φ

Se denomina inducción magnética a la cantidad de flujo magnético por unidad de área.

inducción magnética

Donde s es la sección transversal de la bobina.

La relación entre la excitación magnética y la inducción magnética depende del material sobre el cual se ha arrollado la bolina

B = μ – H

donde μ es una constante que depende del material y se denomina permeabilidad magnética.

Como la inducción magnética y la excitación magnética están vinculadas por la expresión anterior reemplazando el valor de H obtenemos

inducción magnética

de donde resulta

inductancia

se denomina inductancia a la constante dada por inductancia

de donde resulta φ = L – i

Observemos que la inductancia es una constante que depende de la cantidad de espiras, de la permeabilidad magnética del núcleo sobre el que se ha arrollado la bobina y de las dimensiones geométricas de la misma.

En la última expresión se observa que si la corriente es variable da lugar a un flujo magnético variable y experimentalmente se ha comprobado que si esto ocurre se genera o induce sobre la bobina una fuerza electromotriz (tensión) cuyo valor está dado por la ley de Faraday

Faraday

La fuerza electromotriz inducida se comporta como un generador de tensión, el cual da lugar a la circulación de una corriente eléctrica.

Si en la última expresión reemplazamos el valor del flujo obtenemos

Faraday

El signo negativo indica que la fuerza electromotriz inducida se opone a la causa que la produce (ley de Lenz)

Si en lugar de considerar a la fuerza electromotriz inducida deseáramos expresar la caída de tensión que se produce sobre una bobina solo hay que cambiar el signo de la expresión de Faraday

caída de tensión

La inductancia acumula energía en forma de campo magnético y su valor está dado por la siguiente expresión

WL=1/2 μ H2

Vie, 22/07/2005 - 19:34