CORRIENTE ELÉCTRICA

La corriente eléctrica o intensidad eléctrica es el flujo de carga eléctrica por unidad de tiempo que recorre un material.1 Se debe al movimiento de las cargas (normalmente electrones) en el interior del material. En el Sistema Internacional de Unidades se expresa en C/s (culombios sobre segundo), unidad que se denomina amperio. Una corriente eléctrica, puesto que se trata de un movimiento de cargas, produce un campo magnético, un fenómeno que puede aprovecharse en el electroimán.

El instrumento usado para medir la intensidad de la corriente eléctrica es el galvanómetro que, calibrado en amperios, se llama amperímetro, colocado en serie con el conductor por el que circula la corriente que se desea medir.

CONDUCCIÓN ELÉCTRICA

Un material conductor posee gran cantidad de electrones libres, por lo que es posible el paso de la electricidad a través del mismo. Los electrones libres, aunque existen en el material, no se puede decir que pertenezcan a algún átomo determinado.

Una corriente de electricidad existe en un lugar cuando una carga neta se transporta desde ese lugar a otro en dicha región. Supongamos que la carga se mueve a través de un alambre. Si la carga q se transporta a través de una sección transversal dada del alambre, en un tiempo t, entonces la intensidad de corriente I, a través del alambre es:

I=q/t

Aquí q está dada en culombios, t en segundos, e I en amperios. Por lo cual, la equivalencia es:

1A=1C/s

Una característica de los electrones libres es que, incluso sin aplicarles un campo eléctrico desde afuera, se mueven a través del objeto de forma aleatoria debido a la energía calórica. En el caso de que no hayan aplicado ningún campo eléctrico, cumplen con la regla de que la media de estos movimientos aleatorios dentro del objeto es igual a cero. Esto es: dado un plano irreal trazado a través del objeto, si sumamos las cargas (electrones) que atraviesan dicho plano en un sentido, y sustraemos las cargas que lo recorren en sentido inverso, estas cantidades se anulan.

DEFINICIÓN POR MEDIO DEL MAGNETISMO

La corriente eléctrica es el flujo de portadores de carga eléctrica, normalmente a través de un cable metálico o cualquier otro conductor eléctrico, debido a la diferencial de potencia creada por un generador de corriente. La ecuación que la describe en electromagnetismo es:

${\displaystyle I=\int _{S}{\vec {J}}\cdot d{\vec {S}}=\int _{S}{\vec {J}}\cdot {\vec {n}}dS}$

Donde ${\displaystyle {\vec {J}}}$ es la densidad de corriente de conducción, ${\displaystyle d{\vec {S}}}$ es el vector perpendicular al diferencial de superficie, ${\displaystyle {\vec {n}}}$ es el vector unitario normal a la superficie, y ${\displaystyle dS}$ es el diferencial de superficie.

La carga eléctrica puede desplazarse cuando esté en un objeto y éste es movido, como el electróforo. Un objeto se carga o se descarga eléctricamente cuando hay movimiento de carga en su interior.

CORRIENTE CONTINUA

Se denomina corriente continua o corriente directa(CC en español, en inglés DC, de Direct Current) al flujo de cargas eléctricas que no cambia de sentido con el tiempo. La corriente eléctrica a través de un material se establece entre dos puntos de distinto potencial. Cuando hay corriente continua, los terminales de mayor y menor potencial no se intercambian entre sí. Es errónea la identificación de la corriente continua con la corriente constante (ninguna lo es, ni siquiera la suministrada por una batería). Es continua toda corriente cuyo sentido de circulación es siempre el mismo, independientemente de su valor absoluto.

CORRIENTE ALTERNA

Se denomina corriente alterna (simbolizada CA en español y AC en inglés, de alternating current) a la corriente eléctrica en la que la magnitud y dirección varían cíclicamente. La forma de onda de la corriente alterna más comúnmente utilizada es la de una onda senoidal.4 En el uso coloquial, "corriente alterna" se refiere a la forma en la cual la electricidad llega a los hogares y a las empresas.

CORRIENTE TRIFASICA

Se denomina corriente trifásica al conjunto de tres corrientes alternas de igual frecuencia, amplitud y valor eficaz que presentan una diferencia de fase entre ellas de 120°, y están dadas en un orden determinado. Cada una de las corrientes que forman el sistema se designa con el nombre de fase.

EJERCICIOS

Queremos que una linterna sea capaz mediante su montaje eléctrico por el que circula una intensidad de corriente eléctrica de 2 A y presentando el conjunto una resistencia de 20 Ω, de proporcionarnos energía luminosa. ¿Qué diferencia de potencial tendremos que establecer para que dicha linterna nos proporcione la energía? luminosa?. Resolución

 

I = 2 A 

R = 20 Ω 

Ley de Ohm: 

 I =  V/R  

V= I . R = 2 A . 20 Ω 

   = 40 V R 

#include <iostream>

using namespace std;

int main()

{

 int Opcion; 

 do

 {   

 cout<<"**********MENU********** \n " ;

 cout<<" 1) SUMA DE TERMINOS \n ";

 cout<<" 2) FACTORIAL \n ";

 cout<<" 3) CALCULO DEL N TERMINO \n ";

 cout<<" *****************************************\n ";

 cout<<"         Digite <0> para salir \n ";

 cout<<"         Ingrese una Opcion: "; cin>>Opcion;

 switch (Opcion)

 {

   case 1:

   {

        

    int i,n,SUMA; //declaracion

    i=2;

    SUMA=0;

    cout<<"Ingrese un valor para N:" ; cin >> n ;

       

     for(i=2; i<=n; i++)

     SUMA = SUMA + i;

       

      cout<<"La suma de los primeros "<< n << " terminos es: "<< SUMA <<endl ;

   } break;

    

    case 2:

   {

         

    int i, n, fact; // declaracion

    i = 2;

    fact = 2;

    cout<<"Ingrese el valor de N:"; cin>>n;

    while (i<=n)

    {

     fact = fact * i;

     i++;

   }//fin del while          

    

   cout<<"El factorial de "<< n << " es: "<< fact << endl;

           

   } break;

    

    case 3:

   {

        

   int i, n, fact; // declaracion  

   double R;

   i = 2;

   fact = 2;

   cout<<"Ingrese el valor de N: "; cin>>n;

   

   do

   {

   fact = fact * i;

   i++;

   }while (i<=n); // fin del while

   R = fact / (n+1);

   cout<<"El termino " << n << " es: "<< R << endl; 

   } break;

 } // fin del switch

 }while (Opcion!=0);

system ("pause");

return 0;

} // fin de programa

RESISTENCIA DE LOS MATERIALES - (Tensión Vigas)

Es el estudio de las propiedades de los cuerpos sólidos que les permite resistir la acción de las fuerzas externas, el estudio de las fuerzas internas en los cuerpos y de las deformaciones ocasionadas por las fuerzas externas. A diferencia de la Estática, que trata del estudio de las fuerzas que se inducen en las diferentes componentes de un sistema, analizándolo como cuerpo rígido, la Resistencia de Materiales se ocupa del estudio de los efectos causados por la acción de las cargas externas que actúan sobre un sistema deformable.

Resistencia: la resistencia de un material es la propiedad que tienen para resistir la acción de las fuerzas. Los tres esfuerzos básicos son los de compresión, tensión y cortante. Por lo tanto, al hablar de la resistencia de un material deberemos conocer el tipo de esfuerzo a que estará sujeto. Por ejemplo, los esfuerzos de tensión y compresión del acero estructural son casi iguales, mientras que el fierro vaciado es más resistente a compresión y relativamente débil en tensión.

Rigidez: La propiedad que tiene un material para resistir deformaciones se llama rigidez. Si, por ejemplo, dos bloques de igual tamaño, uno de acero y otro de madera están sujetos a cargas de compresión, el bloque de madera se acortara más que el de acero. La deformación (acortamiento) de la madera es probablemente 30 veces mayor que la del acero, y decimos que éste último es, por lo tanto, más rígido.

Ductilidad: es la habilidad de un material para deformarse antes de fracturarse. Es una característica muy importante en el diseño estructural, puesto que un material dúctil es usualmente muy resistente a cargas de impacto. Tiene además la ventaja de “avisar” cuando va a ocurrir la fractura, al hacerse visible su gran deformación.

Resistencia a la ruptura: es el esfuerzo basado en la sección original, que produce la fractura del material. Su importancia en el diseño estructural es relativa ya que al pasar el esfuerzo último se produce un fenómeno de inestabilidad.

W = A • L • Pe

Dado que la tensión es σ = P/A y que la fuerza actuante, para este caso es W, podemos poner que σ = W/A. sustituyendo el peso en esta fórmula tenemos que σ = A • L • Pe/A. Quedando que la tensión máxima sería

σ = L • Pe

-Alargamiento de una estructura debido a su propio peso: En el caso del estudio de alargamiento de una estructura debido a su propio peso, la fórmula a utilizar es:

δ = W L / 2AE



#include<iostream>
using namespace std ;
int main ()
{
    int opcion;
    cout << "menu\n";
    cout << "1)resistencia de una viga \n";
    cout << "2)rigides\n";
    cout << "3)ductilidad\n";
    cout << "4)resistencia ala ruptura\n";
    cout << "...elija una opcion";cin>>opcion;
switch(opcion)
{
case 1:
{    
     int f,a;
     double t;
     cout<<"ingrese fuerza  f: ";cin>>f;
     cout<<"ingrese area a: ";cin>>a;
     {
     t=f/a ;
     cout<<"la resistencia es: "<< t << endl;
     }
}; break;
case 2:
{
     int s,l;
     double e;
     cout<<"modulo del cuerpo alargado: ";cin>>s;
     cout<<"longitud del cuerpo: ";cin>>l;
      {
     e= s/l ;
     cout<<"lo que se alarga es: "<< e << endl;
     }
};break;
case 3:
{
     int a,l,Pe;
     double w;
     cout<<"ingrese area a: ";cin>> a;
     cout<<"ingrese la longitud l: ";cin>> l;
     cout<<"ingrese peso especifico Pe: ";cin>> Pe;
     w=a*l*Pe;
     cout<<"La tension del elemento suspendido es: "<< w << endl;
};break;
case 4:
{
     int w,l,a,e;
     double s ;
     cout<<"ingrese tension del objeto suspendido w: ";cin>>w;
     cout<<"ingrese longitud l: ";cin>>l;
     cout<<"ingrese area del objeto a: ";cin>>a;
     cout<<"ingrese modulo de elasticidad e: ";cin>>e;
    s=(w*l)/(2*a*e);
     cout<<"el alargamiento de las estructura es: "<< s << endl;
};break;
}//fin del switch
system ("pause");
return 0;
}//fin del programa