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FÓRMULAS DE ELECTRICIDAD

 

  • FORMULAS MÁS USADAS EN ELECTRICIDAD

 

FUERZA ELECTROMOTRIZ (f.e.m.): Es la fuerza necesaria para trasladar

los electrones desde el polo positivo y depositarlos en el polo negativo de

un generador eléctrico. Su unidad es el VOLTIO (V).

 

POTENCIAL ELÉCTRICO: Se dice que un cuerpo cargado posee una

energía o potencial. Su unidad es el VOLTIO (V).

 

DIFERENCIA DE POTENCIAL (d.d.p.): Es la diferencia de potencial

eléctrico entre dos cuerpos. También se le llama TENSIÓN o VOLTAJE.

Su unidad es el VOLTIO (V).

 

RESISTENCIA ELÉCTRICA: Es la oposición que ofrece un cuerpo al paso

de la corriente eléctrica. Se representa por la letra (R) y su unidad es el OHMIO (W).

 

LEY DE OHM

Intensidad es igual a la tensión partida por la resistencia.

Donde: I es la intensidad en amperios (A)

 V es la tensión en voltios (V)

 R es la resistencia en ohmios (Ω)

 

CÁLCULO DE LA POTENCIA

Las tres formulas básicas, para calcular la potencia de una resistencia.

Donde: P es la potencia en vatios (W)

 V es la tensión en voltios (V)

 I es la intensidad en amperios (A)

 R es la resistencia en ohmios (Ω)

 

RESISTENCIA  DE UN CONDUCTOR

La  resistencia de un conductor es igual a la longitud partida por la sección

Por su resistividad.

Donde: R es la resistencia en ohmios (Ω)

 ρ es la resistividad del material (Ω×mm2/m)

 L es la longitud del conductor en metros (m)

 S es la sección del conductor en milímetros cuadrados (mm2)

 

RESISTIVIDAD DE LOS MATERIALES (ρ)

Aluminio

0.028 Ω × mm2/m

Cobre

0.0172 Ω × mm2/m

Carbón

35 Ω × mm2/m

Constantan

0.5 Ω × mm2/m

Hierro

0.1 Ω × mm2/m

Latón

0.07 Ω × mm2/m

Manganina

0.46 Ω × mm2/m

Mercurio

0.94 Ω × mm2/m

Nicrom

1.12 Ω × mm2/m

Plata

0.016 Ω × mm2/m

Plomo

0.21 Ω × mm2/m

Wolframio

0.053 Ω × mm2/m

Cinc

0.057 Ω × mm2/m

Niquelina

0.44 Ω × mm2/m

Platino

0.109 Ω × mm2/m

Estaño

0.13 Ω × mm2/m

Maillechort

0.4 Ω × mm2/m

Niquel

0.123 Ω × mm2/m

Oro

0.022 Ω × mm2/m

Cadmio

0.1 Ω × mm2/m

Magnesio

0.043 Ω × mm2/m

Ferroniquel

0.086 Ω × mm2/m

Ambar

5 × 1020 Ω × mm2/m

Azufre

1021 Ω × mm2/m

Baquelita

2 × 1011 – 2 × 1020 Ω × mm2/m

Cuarzo

75 × 1022 Ω × mm2/m

Ebonita

1019 – 1025 Ω × mm2/m

Madera

1014 – 1017 Ω × mm2/m

Mica

1017 - 1021 Ω × mm2/m

Vidrio

1016 - 1020 Ω × mm2/m

 

CONDUCTANCIA  DE UN CONDUCTOR

Mide la facilidad que un conductor, de determinado material, ofrece al paso de la corriente. Es la inversa de la resistencia.

g = 1/ ρ (conductividad es la inversa de la resistividad)

 

VARIACIÓN DE LA RESISTENCIA CON LA TEMPERATURA

Siendo R0 la resistencia a 0º C y R la resistencia a tº C

α= coeficiente de temperatura del conductor ºC-1

COEFICIENTES DE TEMPERATURA (ºC-1)

Aluminio

0.0039

Cobre

0.00393

Carbón

0.0005

Constantan

0.000002

Hierro

0.005

Latón

0.002

Manganina

0

Mercurio

0.00088

Nicrom

0.0003

Plata

0.0038

Plomo

0.0043

Wolframio

0.0045

Niquelina

0.0002

Maillechort

0.0036

Oro

0.00367

Níquel

0.00618

 

LEY DE JOULE

Q = I2× R × t

Determina el calor disipado en una resistencia R, por la que pasa una intensidad I al cabo de un tiempo t.

 

Q en julios

I en amperios

R en ohmios

t en segundos

 

CÁLCULO DE LA RESISTENCIA EQUIVALENTE DE RESISTENCIAS EN SERIE

La resistencia total, se calcula a partir de la suma de las resistencias parciales.

Rt = R1 + R2 + … + Rn

 

CÁLCULO DE LA RESISTENCIA EQUIVALENTE DE RESISTENCIAS EN PARALELO

El inverso de la resistencia total, se calcula a partir de la suma de las inversas de las resistencias parciales.

1÷Rt = 1÷R1 + 1÷R2 + … + 1÷Rn

 

 

LEY DE COULOMB

Expresa la fuerza desarrollada entre dos cargas eléctricas: Q1 y Q2 separadas una distancia d.

Donde ε es la permitividad del médio. En el vacío ε0=8.85•10-12 C2 /N•m2r•ε0);εr=permitividad relativa(ver tabla)

F se mide en newtons, con Q1 y Q2 en culombios y d en metros.

Las cargas pueden ser positivas o negativas: cargas del mismo signo se repelen; cargas de signos contrarios se atraen.  

 

 

PERMITIVIDAD RELATIVA DE DIVERSOS MEDIOS

Vacio

1

Azufre

4

Ebonita

2.5 a 3.5

Hielo (a -5oC)

2.9

Resina

2.5

Papel de abeto

2.7

Papel de seda

2

Papel parafinado

3.6

Papel seco

3.5

Cera

1.85

Caucho duro

2.8

Caucho vulcanizado

2.7 a 2.95

Mica

3 a 8

Vidrio fino

7

Vidrio ordinario

7 a 9

Cristal común

4.2

Cuarzo

4.5

Agua

81

Nylon

1.6

Polietileno

2.5

Baquelita

5.8

Parafina

1.9 a 2.3

Alcohol etílico (0oC)

28.4

Alcohol etílico (-120oC)

54.6

Alcohol etílico (congelado)

2.7

Benceno

2.3

Glicerina

56

Petróleo

2

Alquitrán

1.8

Cerámica

5.5

Madera

2.5 a 8

Mármol

8

Celuloide

4

Anhídrido carbónico

1.000985

Vapor de agua  (4 atm)

1.00705

Aire

1.00059

 

CAPACIDAD DE UN CONDENSADOR

Es el cociente entre la carga de sus placas (Q) y la diferencia de potencial existente entre ellas (U). Q

C se mide en faradios, Q en culombios y U en voltios. 

 

CAPACIDAD DE UN CONDENSADOR PLANO

Si cada placa tiene una superficie S y la distancia entre ambas placas es d, existiendo un aislante interpuesto entre ellas, la capacidad es:

ε =permitividad del medio (ε 0- ε) (ε r en tabla anterior) C se mide en faradios, S en m2 y d en m.

 

CAPACIDAD EQUIVALENTE DE VARIOS CONDENSADORES EN SERIE

 

CAPACIDAD EQUIVALENTE DE VARIOS CONDENSADORES EN PARALELO

 

ENERGÍA ALMACENADA EN UN CONDENSADOR

Representa el trabajo necesario para establecer una carga (Q) en un condensador de capacidad (C), creándose entre sus placas una diferen­cia de potencial (U).

W = energía

 

INTENSIDAD DE CAMPO MAGNÉTICO

La intensidad de campo magnético en un punto viene medida por la fuerza que se ejerce sobre la unidad de masa magnética positiva situada en ese punto. Se representa con la letra H y se mide en Amperios - vuelta por metro.

 

FLUJO MAGNÉTICO

El flujo magnético (Φ) a través de una superficie es el número total de líneas de fuerza que la atraviesan. Φ se mide en weber.

 

INDUCCIÓN MAGNÉTICA

Es la densidad de flujo, es decir, es el fjujo por unidad de superficie.

Se mide en Teslas (T) cuando el flujo se expresa en webers y la sección en m2

 

COEFICIENTE DE AUTOINDUCCIÓN DE BOBINAS CONECTADAS EN SERIE

LT = L1 + L2 + L3 + ···   · + Ln

 

COEFICIENTE DE AUTOINDUCCIÓN DE BOBINAS CONECTADAS EN PARALELO

 

PERMEABILIDAD MAGNÉTICA

µno es constante para un determinado material, sino que varía con

la inducción (curvas de Pistoye).

En el vacío: µ 0 = 4π • 107 henrios/m.

La permeabilidad relativa de un material es µr = µ/ µ0

 

INTENSIDAD DE CORRIENTE ELÉCTRICA

Es la cantidad de carga eléctrica (Q) que atraviesa la sección trans­versal de un conductor en la unidad de tiempo.

 

I se mide en amperios, Q en culombios y t en segundos.

 

DENSIDAD DE CORRIENTE

Es la intensidad de corriente por unidad de sección (A/m2)

 

COEFICIENTE DE AUTOINDUCCIÓN DE UNA BOBINA

Para una bobina de N espiras, arrollada sobre un núcleo de permeabili­dad relativa µr, sección S y longitud I, su coeficiente de autoinducción vale:

 

 

L se mide en henrios, S en m2 y I en m

 

TIPOS DE CORRIENTE:

 

Corriente continua (C.C.): Se caracteriza porque los electrones siempre se mueven

 en el mismo sentido por el conductor con una intensidad constante.

           

Corriente alterna (C.A.): Se caracteriza porque los electrones se mueven por el

conductor en un sentido y en otro, y además, el valor de la corriente eléctrica es

variable.

           

 

SENTIDO CONVENCIONAL DE LA CORRIENTE: El sentido convencional

de la intensidad de corriente es de positivo a negativo.

 

SENTIDO REAL DE LA CORRIENTE: El sentido real de la intensidad de

corriente es de negativo a positivo.

           

 

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