LABORATORIO 1 : FUNCIONES - MATRIZ
LABORATORIO 2 : VECTORES
LABORATORIO 3 : ORDENAMIENTO
miércoles, 22 de julio de 2015
RESISTIVIDAD DE LA LEY DE JOULE E INTENSIDAD DE CORRIENTE
LEY DE JOULE
LEY DE JOULE:- Trabajo y Calor:- Siempre que una comente
de electrones fluye por una resistencia se produce calor; este calor es
originado por las colisiones (choques) de los electrones libres que se mueven
por el conductor contra los átomos relativamente fijos que constituyen la
estructura cristalina del citado conductor. Dichas colisiones aumentan la
energía cinética ó térmica de los átomos del conductor y por consiguiente su
temperatura se eleva; mientras más corriente fluya mayor será el aumento
de la energía térmica del conductor y por consiguiente mayor será el calor
liberado.
El calor producido por la corriente eléctrica que fluye
través de un conductor es una medida del
trabajo hecho por la corriente venciendo la Resistencia
del conductor; la energía requerida para este trabajo es suministrada por una
fuente, mientras más calor produzca mayor será el trabajo hecho por la
corriente y por consiguiente mayor será la energía suministrada por la fuente;
entonces, determinando cuanto calor se produce se puede determinar cuanta
energía suministra la fuente y viceversa (esto es totalmente cierto si se
produce calor solamente y no otro tipo de trabajo mecánico ó químico).
El físico ingles James Presccott Joule (1818- 1889), se
interesó en éste problema y en 1840 publicó su famoso escrito sobré;" La
producción de calor por la Electricidad Voltaica" que detallaba el
resultado de sus experimentos con basé en los "mismos enunció una ley (Ley
de Joule) de la siguiente forma: " El calor total desarrollado en un
conductor es directamente proporcional a la
Resistencia, al cuadrado de la corriente y al tiempo que
dure el flujo de la corriente". Expresado como fórmula Tenemos:
La cantidad total de calor H debe ser igual a la cantidad
total de energía eléctrica consumida, por el principio conservación de la
energía: energía eléctrica W consumida igual a la energía térmica
producida, ó: H = W=I2xR
El trabajo total realizado para mover una carga eléctrica
se determina por el producto de la carga por la tensión necesaria para mover
esa carga, es decir: W = QxE, donde W = es el trabajo realizado
por la corriente, Q = carga en movimiento y E= tensión aplicada al
circuito; como Q=Ixt, lo sustituimos en la fórmula, y por Ley de Ohm
sustituimos el equivalente de la tensión que es = I x R, entonces tenemos: W
=I x IxR xt = I2 x Rxt, que expresa la cantidad
total de trabajo efectuada, por la corriente eléctrica.La Ley de Joule expresa
la energía en Joules; puesto que el calor se mide usualmente en calorías, es
conveniente conocer cuántos joules se producen por cada caloría de energía, para
ello el Sr. Joule definió en 1841 el equivalente eléctrico del calor medido en
calorías, de la siguiente forma:
H= 0.239.xI2 xR xt= calorías, es decir, que un joule =
0.239 calorías y una caloría = 4.18 joules.
Aplicación de la Ley de Watt: ¿Cuál es la potencia
requerida para mover un motor que toma 15 amperios de la línea, conectado a 120
voltios en sus terminales? Solución: P = E x l = 120xl5=l, 800 Watts.
Ejemplo: Un generador con un voltaje terminal de 220 voltios
envía una corriente de 0.5 amperios a través de una lámpara que tiene una
resistencia de 440 ohmios, ¿Cuál será la potencia requerida por dicha
lámpara?:
Solución: por medio de todas las variantes:
1.- P = E x I = 220 x 0.5 =
110 Watts
2.- P = I2 R = (0.5)2 x 440 = .25 x 440
= 110 Watts
3.- P = E2 / R = 2202 /440 = 48400/ 440
= 110 Watts
EFECTO JOULE
Se conoce como efecto
Joule al fenómeno
irreversible por el cual si en un conductor circula corriente
eléctrica, parte de la energía
cinética de los electrones se
transforma en calor, debido a los choques que
sufren con los átomos del material conductor por el que circulan, elevando la temperatura del
mismo. El nombre es en honor a su descubridor, el físico británico James
Prescott Joule.
El movimiento de los electrones en un cable es
desordenado, esto provoca continuas colisiones con los núcleos atómicos y como
consecuencia una pérdida de energía cinética y un aumento de la temperatura en
el propio cable.
Este efecto es utilizado para calcular la energía disipada en
un conductor atravesado por una corriente eléctrica de la siguiente manera:
La potencia P disipada en un
conductor es igual a la diferencia de potencial V a la que está sometido multiplicada
por la intensidad de corriente I que
lo atraviesa. La energía desarrollada E es
el producto de la potencia P por
el tiempo t transcurrido,
luego la energía E es
el producto de la tensión V por
la intensidad I y
por el tiempo t.
Si a esta
expresión añadimos la Ley de Ohm tendremos:
LEY DE OHM: VOLTAJE, CORRIENTE Y RESISTENCIA
La ley de Ohm expresa la relación que existe entre voltaje
(V),
la corriente (I) y la resistencia (R) en un circuito eléctrico de DC.
Estableciendo la fórmula V=R*I.
Dichas relaciones establecen que:
Si se eleva V, aumentará I.
Si se reduce V, disminuirá I.
Si se aumenta R, disminuirá I.
Si se reduce R, aumentará I.
circuitos electronicos
CIRCUITOS ELECTRÓNICOS
Definición:
–Es un conjunto de elementos empleados para la transmisión y
control de la energía eléctrica desde el generador hasta el receptor
Tipos:
–Corriente alterna:
•Red nacional de distribución de energía eléctrica.
•Electrodomésticos.
•Grupos electrógenos
–Corriente continúa
•Aparatos electrónicos
•Vehículos de propulsión eléctrica
•Baterías, pilas.
CONCEPTO DE ENERGÍA ELÉCTRICA
•La materia está formada por átomos:
–Núcleo
• Protones (carga positiva)
• Neutrones (carga neutra)
–Corteza
•Electrones (carga negativa)
•La carga global es neutra
CONCEPTO DE ENERGÍA ELÉCTRICA
•En algunos materiales la fuerza que liga los electro
nes a los átomos es débil y puede vencerse aplicando una pequeña cantidad de energía (porrozamiento, mediante un campo magnético, …)
•Si a un átomo se le extrae un electrón
queda cargado positivamente (catión)
•Si se le añade un electrón, queda
cargado negativamente (anión)
CARACTERÍSTICAS DE UN
CIRCUITO DE
CORRIENTE CONTINUA
•Circuito cerrado:
–Para que se establezca la circulación de corriente eléctrica, es
necesario un recorrido cerrado.
–El que el mismo número de electrones que parten del polo negativo del generador
entra al mismo por su terminal positivo.
•Circuito abierto:
–Si el circuito se ha interrumpido no puede establecerse el paso de
corriente.
–Del terminal negativo del generador no sale corriente, ya que el
circuito no almacena electrones.
MAGNITUDES ELÉCTRICAS
•INTENSIDAD: Es la cantidad de carga eléctrica que
atraviesa la sección de unconductor en la unidad de tiempo
–En el SI, la unidad es el AMPERIO (A), y se define como la intensidad
de corriente que circula por un punto de un circuito cuando por él pasa una
carga de un culombio en un tiempo de un segundo.
–El aparato de medida de la intensidad es el
AMPERÍMETRO.
MAGNITUDES ELÉCTRICAS
MAGNITUDES ELÉCTRICAS
•RESISTENCIA:
–Es la oposición que ofrece un cuerpo al paso de la
corriente eléctrica.
Depende del material y de aspectos
constructivos (dimensiones físicas)
–En el SI, la unidad es el ÓHMIO (Ω)
–Según su comportamiento al paso de la corriente eléctrica, los
materiales se clasifican en:
•Aislantes: no permiten el paso de la corriente o presentan una elevada resistencia
•Conductores: permiten el paso, aunque con una cierta resistencia
•Superconductores: ofrecen una resistencia nula
–La resistencia se mide con el ÓHMETRO
MEDIDA DE LAS MAGNITUDES ELÉCTRICAS
•INTENSIDAD
–El aparato de medida de la intensidad es el AMPERÍMETRO.
–Para medir la corriente el amperímetro ha de conectarse EN SERIE con el
elemento cuya corriente se quiere medir.
–La resistencia que presenta el amperímetro ha de ser muy pequeña, idealmente
CERO, para no modificar el funcionamiento del circuito.
MEDIDA DE LAS MAGNITUDES ELÉCTRICAS
•VOLTAJE
–El aparato de medida de la diferencia de potencial o voltaje es el VOLTÍMETRO.
–Para medir la diferencia de potencial entre dos puntos, el voltímetro
ha de conectarse EN PARALELO con el elemento cuya ddp se quiere medir.
–La resistencia que presenta el voltímetro ha de ser muy grande, idealmente
INFINITA, para no alterar el funcionamiento del circuito
MEDIDA DE LAS MAGNITUDES ELÉCTRICAS
•RESISTENCIA
–El aparato de medida de la resistencia es el ÓHMETRO u OHMÍMETRO.
–Para medir la resistencia de un componente o entre dos puntos de un
circuito, el óhmetro ha de conectarse a esos dos puntos pero desconectando dicho
componente del circuito, al menos por uno de los extremos.
–La resistencia que presenta el voltímetro ha de ser muy grande, idealmente
INFINITA, para no alterar el funcionamiento del circuito
LEY DE OHM
•La relación entre la tensión V aplicada a un receptor de resistencia R
y la corriente I que circula a través de él queda establecida por la ley de
Ohm:
ENERGÍA Y POTENCIA ELÉCTRICA. EFECTO JOULE
•El trabajo realizado al desplazarse un electrón dentro de un campo
eléctrico es igual al producto de la carga del electrón “q´” y la diferencia de
potencial “V“ entre los puntos de origen y de destino y provoca la disminución
de la energía potencial eléctrica de dicha carga, que se transformará en otro
tipo de energía.
•Al circular la corriente eléctrica se produce el desplazamiento de “n”
electrones.
•Se define la energía eléctrica aplicada a un receptor como el producto
de la carga que lo atraviesa “Q” multiplicado por el voltaje que hay entre sus
bornes “V”.
tema de decisiones simples,dobles y multiples
Algoritmo
En
el árabe es donde podemos encontrar el origen etimológico del término algoritmo
que ahora vamos a analizar en profundidad. Más exactamente se halla en el
nombre del matemático Al-Khwarizmi, que nació en la Edad Media en una de las
zonas de lo que hoy se conoce como Uzbiekistán, en Asia central
En
Bagdad fue donde este desarrolló gran parte de su carrera y es que hasta allí
se trasladó para, por orden del califa, crear un centro superior de
investigaciones científicas que se dio en llamar Casa de la Sabiduría. Diversos
tratados de álgebra o astronomía fueron algunos de los trabajos que realizó
dicho sabio que también ha dado lugar a la creación de otra serie de términos
científicos tales como álgebra o guarismo.
Tal
fue la importancia que tuvo dicho personaje histórico que actualmente está
considerado no sólo como el padre del álgebra sino también como quien se
encargó de introducir nuestro sistema de numeración.
Se denomina algoritmo a
un grupo finito de operaciones organizadas de manera lógica y
ordenada que permite solucionar un determinado problema. Se trata de una serie de
instrucciones o reglas establecidas que, por medio de una sucesión de pasos,
permiten arribar a un resultado o solución.
Un
manual de instrucciones para el funcionamiento de un electrodoméstico y una
serie de órdenes del jefe a un empleado para desarrollar una cierta tarea
también pueden incluir algoritmos.
Esta
amplitud de significado permite apreciar que no existe una definición formal y
única de algoritmo. El término suele ser señalado como el número fijo de pasos necesarios para transformar información de
entrada (un problema) en una salida (su solución). De todas formas,
algunos algoritmos carecen de final o no resuelven un problema en particular.
Existen
ciertas propiedades que alcanzan a todos los algoritmos, con excepción de los
denominados algoritmos paralelos: el tiempo secuencial (los
algoritmos funcionan paso a paso), el estado abstracto (cada
algoritmo es independiente de su implementación) y la exploración acotada (la transición entre estados
queda determinada por una descripción finita y fija).
Estructura de un Algoritmo
La estructura de un algoritmo sirve para
organizar a los elementos que aparecen en él. Todos los algoritmos tienen la
misma estructura, la cual viene definida por tres secciones:
·
· Cabecera
·
· Declaraciones
·
· Cuerpo
Cabecera En la cabecera de
un algoritmo se debe de indicar el nombre (identificador) asignado al mismo. La
sintaxis es: “Algoritmo <nombre_del_algoritmo>”.
Ejemplo
Si se quiere diseñar el
algoritmo de un programa que calcule el are de una circunferencia por lo tanto
el algoritmo debe llevar en la cabecera “algoritmo Area_de_una_circuferencia”
Declaraciones En esta sección se declaran las constantes, los tipos de datos y
las variables que se usan en un algoritmo. La sintaxis es la siguiente:
Constantes
<declaración_de_constantes>
Tipos de datos
<declaracion_de_tipos_de_datos>
Variables
<declaración_de_de_variables>
Ejemplo
Para resolver el problema planteado en el tema anterior, es
necesario declarar una constante y dos variables
Constantes
PI=3.1416
Variables
Real área, radio
Cuerpo En el cuerpo se escriben todas las instrucciones del algoritmo la
sintaxis es:
Inicio
<Instrucción 1>
…
<Instrucción n>
Fin
Inicio y Fin Son
palabras reservadas que marcan el principio y el final de la sección de l
cuerpo, que es donde esta el bloque de instrucciones principal del algoritmo.
Ejemplo
Inicio
Escribir
(“introduzca radio: “)
Leer (radio)
Área =PI*radio**2
Escribir (“El área de la
circunferencia es:”, área)
Pseudocódigo
El
pseudocódigo (o falso lenguaje) es utilizado por
programadores para describir algoritmos en un lenguaje humano simplificado que
no es dependiente de ningún lenguaje de programación. Por este motivo puede ser
implementado en cualquiera lenguaje por cualquier programador que utilice el
pseudocódigo.
Características y partes
Las principales características de este lenguaje son:
1.
Se puede ejecutar en un ordenador
2.
Es una forma de representación sencilla de utilizar y de
manipular.
3.
Facilita el paso del programa al lenguaje de programación.
4.
Es independiente del lenguaje de programación que se vaya a
utilizar.
5.
Es un método que facilita la programación y solución al
algoritmo del programa.
Todo documento en pseudocódigo debe permitir la descripción de:
1.
Instrucciones primitivas.
2.
Instrucciones de proceso.
3.
Instrucciones de control.
4.
Instrucciones compuestas.
5.
Instrucciones de descripción.
Estructura
a seguir en su realización:
1.
Cabecera.
1.
Programa.
2.
Modulo.
3.
Tipos de datos.
4.
Constantes.
5.
Variables.
2.
Cuerpo.
1.
Inicio.
2.
Instrucciones.
3.
Fin.
Ejemplo
Programa que calcula el
área de un cuadrado a partir de un lado dado por teclado.
Programa: area_cuadrado
Modulo: main **( también se puede llamar principal)
Variables:
lado: natural
area: natural
Inicio
Visualizar "Introduce el lado del cuadrado"
Leer lado
Area<- lado * lado
Visualizar "El área del cuadrado es", area
Fin
Programa: area_cuadrado
Modulo: main **( también se puede llamar principal)
Variables:
lado: natural
area: natural
Inicio
Visualizar "Introduce el lado del cuadrado"
Leer lado
Area<- lado * lado
Visualizar "El área del cuadrado es", area
Fin
EJERCICIOS
Dobles:
Las estructuras condicionales dobles permiten
elegir entre dos opciones o alternativas posibles en función del cumplimiento o
no de una determinada condición. Se representa de la siguiente forma:
Suscribirse a:
Entradas (Atom)
