Magnitudes y fórmulas esenciales de electricidad: voltaje, corriente, resistencia y transformadores

Magnitudes y fórmulas

Magnitudes y unidades

• Voltaje / Tensión → Voltios (V)
• Resistencia → Ohmios (Ω)
• Intensidad / Corriente → Amperios (A)
• Carga → Culombios (C)
• Potencia → Vatios (W)
• Energía → Julios (J)
• Tiempo → Segundos (s)
• Espiras → Número de espiras (N)

Fórmulas básicas

• Ley de Ohm: V = I · R (V en voltios, I en amperios, R en ohmios)
• Potencia: P = V · I (P en vatios)
• Relación energía-potencia-tiempo: P = E / t ⇒ E = P · t (t en segundos)
• Energía eléctrica relacionada con carga y voltaje: E = V · Q
• Carga y corriente: I = Q / t (Q en culombios, t en segundos)
• Expresión alternativa de la energía: E = V · I · t

Transformador

Se adopta la convención: subíndice _p para el bobinado primario y _s para el bobinado secundario.

• Conservación de la potencia (ideal): I_p · V_p = I_s · V_s (las I en amperios y las V en voltios)
• Relación de tensiones y número de espiras: V_s / V_p = N_s / N_p (N es el número de espiras)

Equivalencias y notas prácticas

• Un generador de 1 voltio aporta 1 julio de energía al mover 1 culombio de carga a través de él: 1 V = 1 J / C.
• 1 amperio significa que por un punto del circuito pasa 1 culombio de carga por segundo: 1 A = 1 C / s.

Problema: resistencia (código de colores)

Para determinar el valor de una resistencia mediante las tres primeras bandas de color (dos cifras significativas y multiplicador) y la tolerancia, siga estos pasos:

1. Coja los dos primeros números (de izquierda a derecha) y júntelos formando un número de dos cifras.
2. Multiplique ese número por el multiplicador (unidad seguida de ceros indicada por la tercera banda).
3. Calcule la tolerancia (%) sobre el valor obtenido.
4. Sume el resultado de la tolerancia al valor obtenido para obtener el límite superior.
5. Reste el resultado de la tolerancia al valor obtenido para obtener el límite inferior.

Ejemplo

Desarrollo del ejemplo:

1. Los dos primeros dígitos forman el número: 10.
2. Multiplicador: 10 · 10 = 100 (ohmios).
3. La tolerancia indicada es 10% de 100, es decir, 10.
4. Límite superior: 100 + 10 = 110 (Ω).
5. Límite inferior: 100 − 10 = 90 (Ω).

Resultado: El valor nominal es 100 Ω, con un rango de 90 Ω a 110 Ω para una tolerancia del 10%.