Corriente eléctrica y fem en Colombia: lo que SÍ cae en el ICFES | ORBITECH

¿Qué es la corriente eléctrica? Imagina el agua en el río Bogotá

La corriente eléctrica ( $I$ ) es el flujo de carga eléctrica ( $q$ ) por un conductor en un tiempo ( $Δ t$ ). $I = \frac{Δ q}{Δ t}$
La corriente se mide en amperios (A): 1 A = 1 C/s. ¡Es como el caudal del río!
La dirección convencional de la corriente va del polo positivo al negativo, aunque los electrones vayan al revés.
En los circuitos, siempre dibuja la corriente del + al –. ¡Es una convención!
En los cables de tu casa en Cali, la corriente alterna cambia de sentido 60 veces por segundo ( $f = 60 Hz$ ). $f = 60 Hz$
Colombia usa 110 V y 60 Hz, como en EE.UU. ¡No es 220 V como en Europa!
Si enciendes 10 bombillos LED de 0.5 A cada uno en paralelo, la corriente total es 5 A. $I_{t o t a l} = 10 \times 0.5 A = 5 A$
En paralelo, las corrientes se suman. ¡Como ríos que se juntan!

I = \frac{Δ q}{Δ t}

La fuerza electromotriz (fem, $ℰ$ ) no es una fuerza real, sino energía por unidad de carga que un dispositivo proporciona. $ℰ = \frac{E_{no eléctrica}}{q}$
La fem se mide en voltios (V). ¡Es el 'empujón' que da energía a las cargas!
Una pila AA nueva tiene fem de 1.5 V porque convierte energía química en eléctrica.
Si mides el voltaje de una pila nueva con un multímetro, verás casi 1.5 V. ¡Las pilas se gastan porque la fem disminuye!
Los generadores hidroeléctricos en Guatavita convierten energía mecánica (agua) en fem usando turbinas. $ℰ = \frac{W_{mecánico}}{q}$
¡Colombia genera el 70% de su energía con agua! La fem de una hidroeléctrica puede ser de miles de voltios.
La fem no es un campo eléctrico, sino una fuente de energía que 'empuja' a las cargas.
Piensa en la fem como un profesor que da energía a los estudiantes: el profesor es la fem, los estudiantes son las cargas.

ℰ = \frac{E}{q}

La fem ($\mathcal{E}$ ParseError: Can't use function '$' in math mode at position 1: \̲(̲\mathcal{E}$) es la energía máxima que un dispositivo puede dar por unidad de carga. Es un valor ideal. $ℰ$
La fem es como el presupuesto máximo que tiene el profesor para dar energía a los estudiantes.
El voltaje ( $V$ ) es la diferencia de potencial real entre dos puntos del circuito, considerando pérdidas. $V = ℰ - I \cdot r$
En circuito abierto, $V = ℰ$ . ¡Pero con corriente, $V$ siempre es menor!
En una batería real, parte de la fem se pierde como calor por la resistencia interna ( $r$ ). $V_{b o r n e s} = ℰ - I \cdot r$
Por eso una batería de carro de 12 V no da 12 V cuando la usas: parte de la energía se pierde en calor.
Ejemplo ICFES: Si $\mathcal{E}=9\text{ V}$, ParseError: Can't use function '\(' in math mode at position 1: \̲(̲\mathcal{E}=9\t…I=2\text{ A} $y$ r=0.5\Omega$, el voltaje en bornes es 8 V. $V = 9 V - (2 A \times 0.5 Ω) = 8 V$
¡Dibuja el circuito y marca fem, resistencia interna y voltaje en bornes! Así no te equivocas.

V = ℰ - I \cdot r

La Ley de Ohm dice que la corriente es proporcional al voltaje e inversamente proporcional a la resistencia. $V = I \cdot R$
Solo aplica a resistencias óhmicas (no a bombillos o diodos). ¡Es como el tráfico: más voltaje = más corriente!
En un circuito con fem y resistencia interna, la corriente total es $I = ℰ / (R + r)$ . $I = \frac{ℰ}{R + r}$
La fem empuja, la resistencia total ( $R + r$ ) frena. ¡Como un profesor empujando a los estudiantes entre obstáculos!
Ejemplo práctico: Una batería de 12 V con $r = 1 Ω$ alimenta una resistencia de $5 Ω$ . La corriente es 2 A. $I = \frac{12 V}{5 Ω + 1 Ω} = 2 A$
Siempre verifica que las unidades coincidan: voltaje en V, resistencia en $Ω$ , corriente en A.
Si conectas dos baterías de 1.5 V en serie (con la polaridad correcta), la fem total es 3 V. $ℰ_{t o t a l} = ℰ_{1} + ℰ_{2}$
¡Cuidado con la polaridad! Si las conectas al revés, las fem se restan en vez de sumarse.

I = \frac{ℰ}{R_{t o t a l}}

En Medellín, el voltaje de la red puede subir a 127 V (nominal 110 V) por fluctuaciones. Las empresas de energía garantizan ±5% de voltaje. $V_{m \overset{´}{a} x} = 110 V \times 1.05 = 115.5 V$
Usa estabilizadores para proteger tus electrodomésticos. ¡Un pico de voltaje puede quemar tu TV en segundos!
Costo mensual de usar un calentador de 2000 W en Bogotá: si lo usas 1 hora al día y 1 kWh cuesta ~ $700 C O P, p a g a s$ 42 000 COP/mes. $C o s t o = 2 kWh/día \times 30 días \times 700 COP/kWh = 42000 COP$
¡Un calentador puede subir tu factura de energía más que un viaje a Cartagena! Apágalo cuando no lo uses.
Los buses eléctricos en Bogotá usan baterías con fem de 600 V o más para mover motores grandes. $ℰ_{b u s} = 600 V$
La resistencia interna en baterías grandes es muy baja. ¡Por eso pueden entregar tanta corriente!
En Cali, los paneles solares en techos generan fem al convertir luz solar en electricidad. Un panel de 300 W puede encender 3 bombillos LED. $P = ℰ \times I$
Colombia tiene un gran potencial solar, especialmente en la Guajira. ¡El sol es gratis!

P = V \cdot I

Confundir fem ($\mathcal{E}$) con voltaje en bornes ( ParseError: Can't use function '$' in math mode at position 1: \̲(̲\mathcal{E}$) …V$). La fem es el máximo posible; el voltaje real es menor por la resistencia interna. $V = ℰ - I \cdot r$
Siempre pregunta: ¿hay corriente circulando? Si no, $V = ℰ$ . Si sí, $V < ℰ$ .
Olvidar la resistencia interna ( $r$ ) de la batería en los cálculos. $R_{t o t a l} = R + r$
En problemas del ICFES, casi siempre hay resistencia interna. ¡No la ignores!
Usar unidades incorrectas: miliamperios en vez de amperios, kilovoltios en vez de voltios. $1 mA = 0.001 A$
Convierte todo a unidades base (A, V, $Ω$ ) antes de calcular. ¡1 mA no es 1000 A!
No dibujar el circuito. Un dibujo vale más que mil palabras... y evita errores.
Marca fem, resistencias, corriente y polaridad. ¡Así no te equivocas en el examen!
Aplicar la Ley de Ohm a dispositivos no óhmicos como diodos o bombillos. $V = I \cdot R (solo si R es constante)$
Para bombillos, usa $P = V^{2} / R$ . ¡La resistencia de un bombillo cambia con la temperatura!

En Colombia, la red eléctrica usa 110 V y 60 Hz.: Esto es diferente a Europa (220 V, 50 Hz). ¡Recuerda este dato para el ICFES!
Una batería AA nueva tiene fem de 1.5 V.: Si mides el voltaje de una pila nueva, verás casi 1.5 V. ¡Las pilas se gastan porque la fem disminuye!
El ICFES Saber 11 suele incluir 2-3 preguntas sobre circuitos eléctricos en física.: Estas preguntas suelen involucrar fem, resistencia interna y Ley de Ohm. ¡Practica con ejemplos!
Colombia genera el 70% de su energía con hidroeléctricas.: Estas generan fem al convertir energía mecánica (agua) en eléctrica usando turbinas.