La electricidad es una parte integral de nuestras vidas. En nuestra vida diaria, necesitamos electricidad para encender luces, ventiladores, acondicionadores de aire, computadoras, etc. Entonces, ¿qué es la electricidad? El flujo de una carga a través de un conductor se conoce como electricidad. La carga generalmente fluye desde una terminal positiva (áNode) a una terminal negativa (cátodo). Para comprender mejor el concepto de electricidad, debemos comprender los diversos parámetros básicos, como el voltaje, la corriente, la resistencia y la conductividad, y también la relación entre ellos.
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La corriente eléctrica se define generalmente como la velocidad a la que las partículas cargadas fluyen a través de un conductor. La corriente se mide en términos de amperios, donde 1 amperio se define como 1 coulomb de carga que pasa a través de la sección transversal cada 1 segundo.
Corriente (I) = Q/t
Donde Q es una carga,
y T es el tiempo empleado.
Voltaje
La fuerza que hace que una carga eléctrica se mueva se llama voltaje. En palabras simples, el voltaje se define como la diferencia de potencial por unidad de carga entre dos puntos. Se mide en términos de voltios (V).
Voltaje (V) = W/Q
Donde W es el trabajo realizado,
y Q es la carga eléctrica.
También podemos calcular el voltaje usando la ley de Ohm.
Voltaje (V) = IR
Donde I es la corriente que fluye a través de los circuitos,
y R es la resistencia del circuito eléctrico.
Resistencia
La propiedad de un conductor que resiste el flujo de corriente eléctrica a través de él se conoce como resistencia. Una resistencia es un componente del circuito que se opone al flujo de corriente en un circuito. La resistencia de un conductor depende de la naturaleza del material utilizado para construir ese conductor, su longitud y su área de sección transversal, y se mide en términos de ohmios (Ω).
La resistencia de un conductor (R) es directamente proporcional a su longitud (l) e inversamente proporcional a su área de sección transversal (A).
Entonces, R ∝ l y R ∝ 1/A
⇒ R ∝ l/A
⇒ R = ρ l/A
Donde ρ es la resistividad del conductor que depende del material del conductor.
Resistencia (R) = ρl/A
Donde ρ es la resistividad del conductor,
l es la longitud del conductor,
y A es el área de la sección transversal del conductor
Energía
En un circuito eléctrico, la tasa de transferencia de energía eléctrica por unidad de tiempo se define como potencia eléctrica. Se mide en términos de vatios (W) y se representa matemáticamente como el producto de la diferencia de potencial y la corriente.
Potencia (P) = VI
Donde V es el voltaje o diferencia de potencial,
y yo es corriente eléctrica.
De la ley de Ohm, tenemos V = IR
Entonces, Potencia (P) = IR × I = I 2 R
Yo = V/R
Entonces, P = V 2 /R
Potencia (P) = Yo 2 R
(o)
Potencia (P) = V 2 /R
Dónde,
soy actual,
R es resistencia,
V es voltaje.
Conductividad
La conductividad eléctrica de una sustancia se conoce como la medida de la transferencia de corriente eléctrica a través de ella. Para una diferencia de potencial dada, la densidad de corriente de una sustancia es alta si la conductividad eléctrica de una sustancia es alta. Se representa por “σ”, y se mide en términos de Siemens por metro (Sm -1 ).
Conductividad (σ) = 1/ρ
Donde, ρ es la resistividad.
Ejemplos de problemas:
Problema 1: Calcula la cantidad de carga que fluye a través de la lámpara eléctrica si la lámpara consume una corriente de 1 A y se enciende durante 6 horas.
Solución:
Dados los datos,
Corriente (I) = 2 A
Tiempo (t) = 6 h
t = 6 × 3600 s = 21600 s
Lo sabemos,
Carga (Q) = I × t
Q = 2 × 21600 = 43200C
Por tanto, la cantidad de carga que fluye a través de la lámpara eléctrica es de 43200 C.
Problema 2: ¿Cuál es la potencia generada por un circuito cuyo voltaje es de 15 V y la resistencia es de 45 Ω?
Solución:
Dados los datos,
Diferencia de potencial (V) = 15 V
Resistencia (R) = 45 Ω
Lo sabemos,
Potencia (P) = V 2 /R
P = (15) 2/45 = 225/45
PAG = 5W
Por lo tanto, la potencia generada por el circuito dado es de 5W.
Problema 3: Determine la magnitud de la corriente que fluye a través de la caja de hierro eléctrico si tiene una diferencia de potencial de 250 V y una resistencia de 80 Ω.
Solución:
Dados los datos,
Diferencia de potencial (V) = 250 V
Resistencia (R) = 80 Ω
Lo sabemos,
Corriente (I) = V/R
I = 250/80 = 3,125 A
Por tanto, la corriente que circula por la caja de la plancha eléctrica es de 3,125 A.
Problema 4: Averigüe el valor de resistencia de una resistencia que tiene una diferencia de potencial de 12 V e irradia calor y produce energía térmica a razón de 6 W.
Solución:
Dados los datos,
Diferencia de potencial (V) = 12 V
Potencia (P) = 6W
Lo sabemos,
Potencia (P) = V 2 /R
⇒ R = V 2 /P
⇒ R = (12) 2/6 = 144/6
⇒ R = 24 Ω
Por lo tanto, el valor de resistencia de la resistencia es de 24 Ω.
Problema 5: ¿Cuánta potencia consume el inversor si la batería de un inversor funciona a 24 V y consume una corriente de 0,4 A?
Solución:
Dados los datos,
Diferencia de potencial (V) = 24 V
Corriente (I) = 0,4 A
Lo sabemos,
Potencia (P) = VI
⇒ P = 24 × 0,4 = 9,6 W
Por lo tanto, la potencia consumida por el inversor es de 9,6 W.
Problema 6: ¿Cuál es la resistividad de un conductor si su resistencia es de 10 Ω, su longitud es de 3 my su área es de 3,5 mm 2 ?
Solución:
Dados los datos,
Resistencia (R) = 10 Ω
Área del conductor (A) = 3,5 mm 2 = 3,5 × 10 -6 m 2
Longitud del conductor (l) = 3 m
Lo sabemos,
Resistencia (R) = ρl/A
Resistividad (ρ) = RA/l
ρ = (10 × 3,5 × 10 -6 )/(3)
ρ = 11,67 × 10 -6 Ω-m
Por lo tanto, la resistividad es 11,67 × 10 -6 Ω-m.
Problema 7: Determinar la conductividad de un conductor con una resistividad de 1,8 × 10 -6 Ω-m.
Solución:
Dados los datos,
Resistividad (ρ) = 1,8 × 10 -6 Ω-m
Lo sabemos,
Conductividad (σ) = 1/ρ
ρ = 1/(1,8 × 10 -6 )
= 0,556 × 10 6 = 5,56 × 10 5 Sm -1
Por lo tanto, la conductividad es 5,56 × 10 5 Sm -1 .
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Artículo escrito por kiran086472 y traducido por Barcelona Geeks. The original can be accessed here. Licence: CCBY-SA