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Transcripción del video

en este vídeo aprenderemos sobre los circuitos eléctricos y la ley de ohm la cual es una ley fundamental y básica de los circuitos esta ley reúne los conceptos de voltaje del cual hablaremos más adelante la corriente que representamos con la letra y mayúscula para evitar confusiones con la letra c mayúscula que se refiere a colom y la resistencia que relaciona a los dos conceptos anteriores y que denotamos con la letra r mayúscula la relación matemática de estos tres conceptos es muy sencilla el voltaje es igual a la corriente por la resistencia otra forma de verlo es la siguiente si dividimos ambos lados entre la resistencia nos queda que la corriente es igual al voltaje entre la resistencia pero de una forma intuitiva que es el voltaje que es la corriente y que es la resistencia y cuáles son sus unidades para que todo esto tenga sentido para nosotros para comprender estos conceptos intuitivamente vamos a usar una analogía de circuito dibujando una tubería de agua no es una analogía perfecta pero a mí me parece muy útil para comprender estos conceptos imaginemos que tenemos una tubería llena de agua y que está cerrada en el fondo el agua que está en la tubería tiene cierta energía potencial y esta energía potencial es análoga al voltaje pues es potencial eléctrico pero no es solamente potencial eléctrico es potencial eléctrico por unidad de carga son jules que son unidades de energía potencial por q lo que es la unidad de carga aunque las unidades en general del voltaje son volts ahora imaginemos qué pasa si destapamos esta tubería pues el agua va a caer inmediatamente la energía potencial se convierte de manera inmediata en energía cinética podemos fijarnos en una parte en particular de la tubería y preguntarnos cuánta agua pasa o fluye por aquí por unidad de tiempo la cantidad de agua que pasa por este punto en la tubería durante cierta cantidad de tiempo es análoga a la corriente eléctrica la corriente es la cantidad de carga por unidad de tiempo que representa la carga y 'the el tiempo intuitivamente podríamos decir que es qué tanta carga pasa por un punto de un circuito en un segundo también podemos verlo como cool oms por segundo la resistencia podemos imaginarla como algo que impide que la carga fluya a una tasa arbitrariamente alta regresando a la metáfora de las tuberías de agua agregamos algo que impida que el agua fluya por ejemplo una sección estrecha en la tubería esta sección estrecha es análoga a la resistencia de forma similar a la metáfora anterior destapamos la parte inferior del tubo en la parte de arriba seguimos teniendo energía potencial lo que es similar al voltaje que se convierte en energía cinética cuando el agua comienza a fluir por la tubería pero ahora en cada parte de la tubería la cantidad de agua que fluye por ella por unidad de tiempo va a ser menor pues tenemos literalmente un cuello de botella aquí esto es análogo a una resistencia cuanto flujo de carga se impide la unidad de la resistencia s lo que se denota con la letra griega o mega ya que definimos estos conceptos usando una metáfora veamos un circuito eléctrico primero dibujamos una batería la convención es que la terminal negativa de la batería se indica con la línea más corta y la terminal positiva con una línea más larga esta batería genera un voltaje es un voltaje de 16 volts a través de esta batería podemos decir que la energía potencial por colom es de 16 volts recuerden que tenemos electrones en la terminal negativa de la batería si existe una ruta posible estos electrones seguirán esa ruta para llegar a la terminal positiva de la batería vamos a proporcionar una ruta pero aún no dejaremos que los electrones pasen por ella ponemos una abertura aquí y mientras el circuito esté abierto los electrones no podrán pasar esto es análogo a la parte cerrada de la tubería pero si cerramos el circuito entonces los electrones ya tendrán una ruta disponible para llegar a la terminal positiva de la batería lo que es análogo a cuando destapamos la tubería y el agua comienza a fluir por ella cuando tenemos un diagrama de circuito así indica que en este circuito no hay resistencia al menos en teoría en la realidad cualquier cable o alambre por siempre siempre tendrá una pequeña resistencia gráficamente indicamos una resistencia con una línea en zigzag esta resistencia es de 8 oms la pregunta ahora es con este voltaje y con esta resistencia cual es la corriente que pasa por este circuito cuál es la tasa a la que fluye la corriente por un punto de este circuito pausa en el vídeo y traten de calcularlo para responder a esta pregunta tenemos que usar la ley de ohm despejamos la corriente y sustituimos los valores del voltaje y la resistencia la corriente es igual al voltaje que es 16 volts entre la resistencia que es de 8 oms esto es 16 entre 8 que es igual a 2 la unidad de la corriente es carga entre unidad de tiempo podríamos decir 2 colomos por segundo o también podemos decir que son 2 amperes y denotamos amperes con la letra a mayúscula hablamos de que los electrones fluyen por el circuito y tendremos el equivalente a 2 culos de electrones fluyendo por el circuito cada segundo esto se cumple para todos los puntos en el círculo de la misma forma que se cumple en la metáfora de la tubería de agua aún cuando es más ancha en esta parte y más angosta en esta otra debido a este cuello de botella la cantidad de agua que fluye por esta parte del tubo por segundo es la misma cantidad de agua que fluye por esta parte angosta cada segundo es por eso que para este circuito sencillo la corriente que medimos en este punto en este punto y en este otro punto será la misma pero hay un detalle aquí pausa en el vídeo y piensen en la dirección en la que fluye la corriente si saben cómo se comportan los electrones se pueden imaginar que los electrones viajan en esta dirección así que podríamos decir que la corriente tiene esta dirección pero resulta que la convención que usamos tiene la dirección opuesta esto tiene una razón histórica cuando benjamín franklin estudiaba circuitos por primera vez no sabía nada sobre los electrones que se descubrieron aproximadamente 150 años después lo único que él sabía era que lo que la etiqueta va como carga fluía entre estas terminales eran opuestas las etiquetó arbitrariamente como positiva y negativa en sus estudios sobre la corriente él vio que la corriente fluía de la terminal positiva a la terminal negativa y seguimos usando esa convención en la actualidad aunque es la dirección opuesta a la del flujo real de los electrones aunque más adelante veremos que la corriente no siempre involucra a los electrones así pues esta corriente es de 2 amperes nos vemos en otro vídeo