Corriente eléctrica y circuitos eléctricos.

Física, practica n°2. Corriente eléctrica y circuitos eléctricos.

Pre laboratorio

  1. Historia de la corriente eléctrica
  2. ¿Qué se entiende por resistencia eléctrica de un conductor?
  3. Menciona y explica los instrumentos eléctricos de medición
  4. Haz un diagrama de un circuito donde se muestre una batería, un interruptor, dos resistencias en serie, un voltímetro midiendo la diferencia de potencial en los extremos de cada resistencia y un amperímetro.

Historia de la corriente eléctrica: El estudio de la “electricidad” que es una rama de la física, comenzó con observaciones aisladas desde la antigüedad como las de Tales de Mileto (filosofo griego del VI-V siglo a.C.) que se dio cuenta que frotando pedazos de ámbar, estos atraían objetos livianos (la palabra electricidad deriva de la palabra griega “elektron” que significa ámbar).

Los primeros estudios científicos son de William Gilbert ( físico y médico ingles del siglo XVI), siguen

el físico alemán Otto Van Guericke que creó una maquina capaz de producir una descarga eléctrica en 1672;

el físico ingles Stephen Grey que, por primero transmitió electricidad a través de un conductor en 1729;

el francés Charles de Cisternay Du Fay que ya en 1733 identificó los dos tipos de cargas (+ -).

Después, en la segunda mitad del siglo XVIII, hay la mayor parte de los estudios fundamentales sobre la electricidad con:

Benjamin Franklin,político y físico norteamericano, con su “Experimentos y observaciones sobre la electricidad”donde enuncia el principio de conservación de la electricidad;

Charles de Coulumb, físico e ingeniero francés: la unidad de medida de carga eléctrica, elcoulomb(símbolo C), recibió este nombre en su honor;

los italianos Luigi Galvani y Alessandro Volta: el primero era un médico que investigó los efectos de la electricidad en los nervios y músculos de los animales (de su nombre derivan las palabras “galvanismo” y “galvanizar”: dar un baño de cinc fundido a un metal para que no se oxide), el segundo,estudioso de fenómenos eléctricos y profesor de física, es conocido por la pila que lleva su nombre y, en su honor se llamó “voltio” o “volt”(símbolo V) unidad de potencial eléctrico y de fuerza electromotriz ;

ya en el siglo XIX, André Marie Ampere, físico y matemático francés, estudió la corriente eléctrica y el magnetismo (con el danés Hans Christian Oesterd) y en su honor se llamó “amperio” (símbolo A) a la unidad de intensidad de la corriente eléctrica, y “amperímetro”, el medidor de intensidad de corriente;

el físico alemán George Simón Ohm, que con la Ley que tiene su nombre estableció que: “La intensidad de corriente que circula por un circuito dado, es directamente proporcional a la tensión aplicada e inversamente proporcional a la resistencia del mismo” y en su honor se llama “Ohm” u “ohmio” (símbolo Ω ) la unidad derivada de la resistencia eléctrica;

el físico y químico inglés Michael Faraday con sus estudios sobre el electromagnetismo y electroquímica, en su honor se llama “farad” o “faradio” (símbolo F) la unidad de capacidad eléctrica;

el físico inglés James Prescott Joule que estudió el efecto calorífero producido por la electricidad y en 1840 publicó “Producción de calor por energía voltaica” donde establece la ley que lleva su nombre;

León Faucault, físico francés, que entre otros estudios (el péndulo, la luz), se dedicó al estudio del electromagnetismo descubriendo las corrientes inducidas o parásitas, que llevan su nombre;

Aplicaciones más practicas de los estudios sobre la corriente eléctrica fueron las de:

Samuel Morse, inventor estadunidense, que logró establecer el telégrafo como medio de comunicación, ya en 1844;

Alexander Graham Bell, científico de orígenes escocesas, naturalizado en E.U.A., que logró patentar el teléfono en 1866, que ya había sido desarrollado por el italiano Antonio Meucci; y

Thomas Alva Edison, inventor estadunidense, que perfeccionó el telégrafo y la lámpara incandescente.

¿Qué se entiende por resistencia eléctrica de un conductor?

Por resistencia eléctrica se entiende la dificultad que encuentra una corriente eléctrica a su paso por un conductor, que permite frenar el libre flujo de los electrones. El símbolo de la resistencia es la letra R, y en el Sistema Internacional de Unidades su unidad de medida es el “omhio” (símbolo Ω ): La resistencia del conductor depende de la naturaleza del material de su longitud, de su sección y de la temperatura. A mayor longitud y mayor temperatura habrá mayor resistencia mientras que con una mayor sección del conductor tenemos una resistencia menor. En la ley de Ohm se establece que

R = V/I

donde V es el voltaje e I la intensidad de la corriente eléctrica.

Menciona y explica los instrumentos eléctricos de medición

Galvanómetro: es un aparato que indica el paso de pequeñas corrientes por un circuito y sirve para medir su intensidad. Está constituido por

una bobina móvil por donde circula la corriente que se quiere medir

una aguja indicadora unida al eje de rotación de la bobina mediante un resorte y asociada a una escala de lectura de unidades

un imán fijo: en su campo magnético está suspendida la bobina que se mueve al paso de la corriente.images

Las primeras descripciones de estos aparatos de medición son de 1820 y se deben a Schweigger, físico y profesor de la Universidad de Halle, en Alemania. El nombre galvanómetro le fue dado en honor de Galvani, de quien ya hablamos.

Amperímetro: aparato que mide la intensidad de la corriente, es esencialmente un galvanómetro, sólo que su escala es graduada en amperios, y permite la medición de una corriente de mayor intensidad gracias al uso de una resistencia, colocada en paralelo, llamada shunt. Se utilizan amperímetros de bobina móvil para medir corriente continua, mientras que se utilizan los electromagnéticos para la corriente alterna.

Voltímetro: aparato que mide la diferencia de potencial entre dos puntos de un circuito eléctrico. También el voltímetro es esencialmente un galvanómetro, conectado en serie, con una resistencia extra de mayor valor. Su escala es graduada en voltios y en la actualidad se utilizan voltímetros digitales.

Ohmnímetro : mide la resistencia eléctrica, su unidad es el ohm. Tiene una pequeña batería que envía la corriente a la resistencia que se quiere medir.

Multímetro : más conocido como tester en la actualidad, es el instrumento que se utiliza para las anteriores mediciones ya que reúne las características del amperímetro, voltímetro y ohmnímetro y se puede utilizar con corriente alterna o continua.

Haz un diagrama de un circuito donde se muestre una batería, un interruptor, dos resistencias en serie, un voltímetro midiendo la diferencia de potencial en los extremos de cada resistencia y un amperímetro.

diagrama de circuito

diagrama de circuito

lab fisica

símbolos electricos

símbolos electricos

Post -laboratorio

Escribe las diferencias entre un amperímetro y un voltímetro en cuanto a los siguientes aspectos: a) Función b) Conexión en el circuito.

El amperímetro mide la intensidad de la corriente eléctrica que circula por un circuito y hay que intercalarlo en el mismo para que toda la corriente pase a través de el, mientras que el voltímetro mide la diferencia potencial entre dos puntos del circuito y hay que colocarlo en paralelo con el circuito.

¿Por qué es importante calcular las apreciaciones de las escalas de los instrumentos de medidas?

La apreciación es la medida más pequeña que es perceptible en un instrumento y está sujeta a errores, pero hay una formula para calcularla y minimizar los errores

Explica en que consiste un osciloscopio

osciloscopio digital

osciloscopio digital

Es un instrumento de medición electrónico, de alta precisión, que permite visualizar señales eléctricas (voltajes) que pueden variar en el tiempo.

Presenta los valores de las señales eléctricas en forma de coordenadas en una pantalla donde el eje X representa el tiempo y el eje Y representa tensiones.

Actualmente se utilizan osciloscopios con memoria digital .

Una de sus funciones es diagnosticar averías en los circuitos electrónicos de televisores, computadoras etc.

¿Qué es una sobrecarga?

Un exceso de corriente o mejor dicho cuando la corriente tiene una intensidad mayor y esto puede provocar el calentamiento de los cables conductores.

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