1 LEY DE OHM OBJETIVO Encontrar el modelo matemático que relacione la intensidad de corriente eléctrica, I, que fluye por una resistencia R y la diferencia de potencial, V, entre los extremos de la resistencia, y el valor de la resistencia, R. INTRODUCCION A LOS CIRCUITOS ELECTRICOS a) CORRIENTE ELECTRICA Hay muchas materiales en los cuales hay partículas cargadas que pertenecen a los constituyentes atómicos de la substancia que pueden moverse al azar más o menos libremente en el interior de ellas. En esos materiales puede haber transferencia de carga eléctrica desde un punto a otro mediante un movimiento general de "arrastre" de partículas cargadas, bajo la acción de un campo eléctrico. Por lo cual se tiene corriente eléctrica cuando hay desplazamiento o movimiento neto de cargas eléctricas (electrones, iones u otras "partículas"). b) INTENSIDAD DE CORRIENTE Se define intensidad de corriente como el cuociente entre la carga neta que atraviesa una superficie S y el tiempo en que lo hace: t q 0 t lím I [Ampere] [1] donde q = n e, en que e es la carga del electrón y n es un número entero. c) LA RAPIDEZ DE LOS PORTADORES DE CARGA Si se considera un trozo de conductor de largo dl y sección recta A que contiene n electrones por unidad de volumen. Cuando fluye una corriente constante a través de él, el número de electrones por unidad de volumen no cambia pues los electrones entran por un extremo y salen en igual número por el otro. El movimiento de un electrón será irregular, pero si se considera que la rapidez promedio es v. Entonces el número de electrones en el volumen A dl es n A dl y la carga eléctrica es: dq nAdle [2] Si, esta carga atraviesa una sección del conductor (A) en un intervalo de tiempo dt, la intensidad de corriente eléctrica es: dq n A dl e I dt dt y por lo tanto como dl v dt : n Av dt I e dt así, queda: I v nAe [3] Si se calcula la rapidez media de los electrones en un conductor típico para intensidades de corriente normales, (0.5 [A]), se encuentra que es pequeñísima. Sin embargo, el campo eléctrico que los pone en "movimiento" se propaga con enorme rapidez, de hecho próxima a la rapidez de la luz en el vacío.