Electrodinámica-
Intensidad de corriente eléctrica
Al
contrario de lo que ocurre con la electrostática, la electrodinámica se
caracteriza porque las cargas eléctricas se encuentran en constante movimiento.
La electrodinámica se fundamenta, precisamente,
en el movimiento de los electrones o cargas eléctricas que emplean como soporte
un material conductor de la corriente eléctrica para desplazarse, por ejemplo,
un metal. Para poner en movimiento las cargas eléctricas o de electrones,
podemos utilizar cualquier fuente de fuerza electromotriz (FEM), ya sea de
naturaleza química (como una batería) o magnética (como la producida por un
generador de corriente eléctrica), aunque existen otras formas de poner en
movimiento las cargas eléctricas.
1.
Una fuente de fuerza electromotriz (FEM) como, por ejemplo, una batería, un
generador o cualquier otro dispositivo capaz de bombear o poner en movimiento
las cargas eléctricas negativas cuando se cierre el circuito eléctrico.
2.
Un camino que permita a los electrones fluir, ininterrumpidamente, desde el
polo negativo de la fuente de suministro de energía eléctrica hasta el polo
positivo de la propia fuente.
Intensidad
de la corriente eléctrica.
La
intensidad del flujo de los electrones de una corriente eléctrica que circula
por un circuito cerrado depende fundamentalmente de la tensión o voltaje (V)
que se aplique y de la resistencia (R) en ohms que ofrezca al paso de esa
corriente la carga o consumidor conectado al circuito. Si una carga ofrece poca
resistencia al paso de la corriente, la cantidad de electrones que circulen por
el circuito será mayor en comparación con otra carga que ofrezca mayor
resistencia y obstaculice más el paso de los electrones.
Una
carga o consumidor que posea una resistencia de un valor alto en ohms,
provocará que la circulación de los electrones se dificulte igual que lo hace
el tubo de menor diámetro en la analogía hidráulica, mientras que otro
consumidor con menor resistencia (caso del tubo de mayor diámetro) dejará pasar
mayor cantidad de electrones.
Un
ampere equivale una carga eléctrica de un coulomb por segundo ( 1C/s ) circulando
por un circuito eléctrico, o lo que es igual, 6 300 000 000 000 000 000 = 6.3 ·
1018 electrones por segundo fluyendo por el conductor de dicho circuito.
Por tanto, la intensidad (I de
una corriente eléctrica equivale a la cantidad de carga eléctrica ( Q ) en coulomb
que fluye por un circuito cerrado en una unidad de tiempo
El ampere
como unidad de medida se utiliza, fundamentalmente, para medir la corriente que
circula por circuitos eléctricos de fuerza en la industria, o en las redes
eléctricas doméstica, mientras que los submúltiplos se emplean mayormente para
medir corrientes de poca intensidad que circulan por los circuitos
electrónicos.
En la
práctica, los dos tipos de corrientes eléctricas más comunes son: corriente
directa (CD) o continua y corriente alterna (CA). La corriente directa circula
siempre en un solo sentido, es decir, del polo negativo al positivo de la
fuente
de fuerza
electromotriz (FEM) que la suministra. Esa corriente mantiene siempre fija su
polaridad, como es el caso de las pilas, baterías y dinamos.
La corriente
alterna se diferencia de la directa en que cambia su sentido de circulación
periódicamente y, por tanto, su polaridad. Esto ocurre tantas veces como
frecuencia en hertz (Hz) tenga esa corriente.
La corriente
alterna es el tipo de corriente más empleado en la industria y es también la
que consumimos en nuestros hogares. La corriente alterna de uso doméstico e industrial
cambia su polaridad o sentido de circulación 50 ó 60
veces por
segundo, según el país de que se trate. En los países de Europa la corriente
alterna posee una frecuencia de 50 ciclos por segundo (o Hertz), mientras que
los en los países de América la frecuencia es de 60 Hertz.
Aunque desde
hace años el Sistema Internacional de Medidas (SI) estableció oficialmente como
“ampere” (en honor al físico y matemático francés André-Marie Ampère), el
nombre para designar la unidad de medida del amperaje o
intensidad
de la corriente eléctrica, en algunos países de habla hispana se le continúa
llamando “amperio”.
La Ley de
Ohm, postulada por el físico y matemático alemán Georg Simon
Ohm, es una
de las leyes fundamentales de la electrodinámica, estrechamente vinculada a los
valores de las unidades básicas presentes en cualquier circuito eléctrico como
son: El voltaje (V), la resistencia (R) y la intensidad de corriente eléctrica
(I)
Por otro
lado y de acuerdo con la propia Ley, el valor de la tensión o voltaje es
directamente proporcional a la intensidad de la corriente; por tanto, si el
voltaje aumenta o disminuye, el amperaje de la corriente que circula por el circuito
aumentará o disminuirá en la misma proporción, siempre y cuando el valor de la
resistencia conectada al circuito se mantenga constante.
A continuacion:
Un ejemplo:
Menu con 4 opciones, devera de realizar soluciones a
los datos que insertaremos, solucion dada en vectores.
//librerias
using
namespace std;
#include<iostream>
#include<iomanip>
#include<math.h>
#include<conio.h>
//funciones creadas
void intensidad();
void resistencia();
void variacion();
void fuerza();
//variables a emplear
float c[3],e[3],t[5],r[3];
int
caso=4,i;
int main()
{
while(caso!=5) //bucle que mantiene el programa
hasta que mandemos salir
{system("cls");
cout<<setw(30)<<"Electrodinamica\n" ;
cout<<setw(30)<<"---------------\n"
;
//brindamos las opciones del menu
cout<<setw(5)<<"1-Intensidad de Corriente
electrica\n";
cout<<setw(5)<<"2-Resistencia Electrica\n";
cout<<setw(5)<<"3-Variacion de Resistencia por
Temperatura\n";
cout<<setw(5)<<"4-Fuerza electromotriz\n";
cout<<setw(5)<<"5-Salir del programa\n";
do //este bucle repite mientras se inserta una opcion errada
{cout<<setw(20)<<"Opion:
";cin>>caso;//pedimos brinde la opcion
}
while((caso!=1)&&(caso!=2)&&(caso!=3)&&(caso!=4)&&(caso!=5));
//iniciamos la opcion seleccionada
switch (caso)
{
case 1:
intensidad();//invocamos la funcion
break;
case 2:
resistencia();//invocamos la funcion
break;
case 3:
variacion();
break;
case 4:
fuerza();
getch();
break;
}
}
system("cls");
cout<<setw(25)<<"\n\nVuelva
pronto";
getch();
}
void intensidad()
{
system("cls"); //borramos la pantalla para mejorar la
presentacion
cout<<setw(30)<<"Intensidad de Corriente\n" ;
cout<<"\n ingrese carga
electrica (Coulomb): ";cin>>c[0]; //ingresamos datos en el vector
cout<<"\n ingrese el tiempo
(segundos): ";cin>>c[1];
c[2]=c[0]/c[1];
cout<<"\nintensidad es:
"<<c[2]<<" amperios\n";
getch();
}
void resistencia()
{ system("cls");
cout<<setw(30)<<"Resistencia
Electrica\n" ;
cout<<" ingrese Corriente
(A)";cin>>e[0];
cout<<" ingrese diferencia de
potencial(V)";cin>>e[1];
e[2]=e[1]/e[0];
cout<<"\nLa resistencia es:
"<<e[2]<<"ohm";
getch();
}
void variacion()
{ system("cls");
cout<<setw(30)<<"Variacion
de Resistencia por Temperatura\n" ;
cout<<" ingrese Resistencia
inical (ohm)";cin>>t[0];
cout<<" Coeficiente de
temperatura del material";cin>>t[1];
cout<<" Temperatura inicial
(Celcius)";cin>>t[2];
cout<<" Temperatura final (Celcius)";cin>>t[3];
t[4]=t[0]*(1+t[1]*(t[3]-t[2]));
cout<<"\nLa resistencia final
es: "<<t[4]<<"ohm";
getch();
}
void fuerza()
{ system("cls");
cout<<setw(30)<<"Fuerza
Electromotriz\n" ;
cout<<" ingrese carga electrica
(C)";cin>>r[0];
cout<<" ingrese trabajo
desarrolado por la carga (J)";cin>>r[1];
r[2]=r[0]*r[1];
cout<<"\nLa resistencia final
es: "<<r[2]<<"volt";
getch();
}
// fin del programa ………………………………………………….
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