DEFINICIÓN DE
ELECTRICIDAD
La
electricidad es un fenómeno físico cuyo origen son las cargas eléctricas y cuya
energía se manifiesta en fenómenos mecánicos, luminosos, térmicos y químicos
entre otros.
COMPORTAMIENTO ELÉCTRICO
DE LA MATERIA
La
materia está constituida por pequeñas partículas denominadas ÁTOMOS, que a su
vez están formados por: PROTONES NEUTRONES Y ELECTRONES Los protones son
partículas con carga positiva, los neutrones no tienen carga y los electrones,
que giran alrededor del núcleo describiendo órbitas, tienen carga negativa.
Cuando un átomo tiene el mismo número de protones que de electrones se
encuentra en estado neutro, siendo éste su estado natural.
Si
el átomo gana o pierde electrones se le denomina ION, distinguiéndose dos tipos
de iones: ANION: átomo que gana electrones y por tanto está cargado negativamente.
CATION: átomo que pierde electrones y por tanto está cargado positivamente. La
carga eléctrica de un ión se determina por la diferencia entre el nº de
protones y de electrones. (Un átomo neutro tiene carga cero) Se comprobó que
2 partículas con carga de igual signo se repelen, mientras que 2 partículas con
carga de distinto signo se atraen, siendo esta atracción o repulsión mayor
cuanto más próximas estén.
MATERIALES CONDUCTORES Y
AISLANTES
De
aquí se deduce que los electrones próximos al núcleo son más atraídos por él
que los más alejados. A su vez, estos últimos son repelidos por los electrones
de las capas más internas, pudiendo trasladarse de átomo en átomo a lo largo de
un cuerpo. Si en un elemento los electrones situados en la órbita más externa
(electrones de valencia) pueden moverse libremente de un átomo a otro se dice
que es buen CONDUCTOR de la electricidad (Ej. metales). Si los electrones
tienden a permanecer en sus órbitas, son malos conductores de la electricidad y
se denominan AISLANTES (Ej. plástico, madera, porcelana...)
LA CORRIENTE ELÉCTRICA:
Es
el flujo de electrones de un punto a otro punto a través de un conductor.
TIPOS DE CORRIENTE
Corriente
continua (CC/ DC): Los electrones se mueven siempre en el mismo sentido, del
polo – al polo + que los atrae. La energía necesaria para que se muevan es
generada por pilas y baterías (transforman energía química en eléctrica), por
células fotovoltaicas (transforman luz en electricidad), dinamos (transforma
movimiento en electricidad). Los voltajes que proporcionan son constantes en el
tiempo y pequeños: 1,5V; 4,5 V; 9 V…. Se utiliza en linternas, CD portátiles,
móviles, cámaras fotográficas y de vídeo, ordenadores….
Corriente
alterna (CA/ AC): Los electrones cambian continuamente su sentido de movimiento
y su valor de voltaje no se mantiene constante en el tiempo. La CA más usada es
la senoidal y en las viviendas los valores característicos son 230V de tensión
y 50 Hz de frecuencia.
La CA se genera mediante alternadores en las
centrales eléctricas aunque también se puede obtener a partir de grupos
electrógenos. Es la que se utiliza en las viviendas e industrias ya que
presenta una ventaja frente a la corriente continua y es que su valor de
tensión se puede aumentar o reducir mediante el uso de transformadores,
permitiendo así transportar la energía eléctrica a tensiones muy altas a lo
largo de cientos de kilómetros sin que se pierda parte de ella debido al
calentamiento de los cables.
MAGNITUDES ELÉCTRICAS:
Son
3 las magnitudes eléctricas básicas: Intensidad de corriente - Tensión o voltaje y Resistencia eléctrica
INTENSIDAD DE CORRIENTE:
I:
intensidad de corriente (Amperios) Q: carga que circula por un conductor
(Culombios) t: tiempo (segundos) El instrumento usado para medir
intensidades es el AMPERÍMETRO. Cabe resaltar que el Amperio es una unidad tan
grande que a menudo se utilizan submúltiplos: El miliamperio ( 1 mA = 10-3 A)
El microamperio ( 1μA = 10-6 A)
El nanoamperio (1nA = 10-9 A) .
TENSIÓN O VOLTAJE
Indica
la diferencia de energía entre dos puntos de un circuito. La carga siempre
circula desde los puntos de energía más alta hasta los puntos en los que es más
baja. El voltaje es producido por el generador y se define como la energía que
éste proporciona a cada unidad de carga que pone en movimiento. Se mide en
voltios ( V ). El instrumento que me permite medir tensiones eléctricas es el
VOLTÍMETRO.
RESISTENCIA ELÉCTRICA
Resistencia
eléctrica es toda oposición que encuentra la corriente a su paso por un
circuito eléctrico cerrado, atenuando o frenando el libre flujo de circulación
de las cargas eléctricas o electrones. Cualquier dispositivo o consumidor
conectado a un circuito eléctrico representa en sí una carga, resistencia u
obstáculo para la circulación de la corriente eléctrica. El ohm es la unidad de
medida de la resistencia que oponen los materiales al paso de la corriente
eléctrica y se representa con el símbolo o letra griega “
" (omega).
LEY DE OHM:
La ley de OHM Es la fórmula básica de los
circuitos eléctricos, relaciona las tres magnitudes eléctricas fundamentales,
voltaje, intensidad y resistencia. Conectamos una resistencia R a una fuente de
tensión de voltaje V, por la resistencia circula una corriente de intensidad de
corriente mediante esta fórmula resolveremos distintos problemas.
POTENCIA Y ENERGÍA
ELÉCTRICA
POTENCIA
ELÉCTRICA Se define potencia como la capacidad de producir un trabajo. En
electricidad la potencia eléctrica de un receptor determina la capacidad de ese
receptor para transformar la energía eléctrica en otro tipo de energía. La
potencia eléctrica también representa la energía consumida por unidad de
tiempo. La unidad de medida en el SI es el vatio (W). ENERGÍA ELÉCTRICA La
energía eléctrica es el producto de la potencia por el tiempo: E = P . t Dado
que el Julio es una unidad muy pequeña se suele usar como unidad de energía en
la práctica el kilovatio. hora (kW.h) El instrumento que sirve para medir la
energía eléctrica es el contador eléctrico , aparato del que todos disponemos
en nuestra vivienda, y que a través de un mecanismo interno va mostrando el
consumo de energía eléctrica en kW.h.
CIRCUITO ELÉCTRICO
Un
circuito eléctrico es una serie de elementos o componentes eléctricos o electrónicos
tales como resistencias, bobinas, condensadores y fuentes de energía conectados
eléctricamente por sus extremos con el
propósito de generar, transportar o modificar señales eléctricas. Los elementos
que aparecen en un circuito eléctrico pueden estar conectados en serie o en
paralelo.
CIRCUITO ELÉCTRICO
SENCILLO
Un
circuito sencillo consta de tres elementos: una fuente de electricidad (pila),
un trayecto o conductor por el cual fluya la electricidad (alambre) y un
resistor eléctrico (lámpara) que puede ser cualquier dispositivo que requiera
electricidad para funcionar. El flujo de electricidad es causado por el exceso
de electrones en el extremo negativo de la pila que fluye hacia el extremo
positivo, de la batería. Cuando se completa el circuito, los electrones fluyen
desde el terminal negativo a través del alambre conductor, y luego por la
bombilla (encendiéndola), y finalmente de regreso al terminal positivo en un
flujo continuo.
CLASES DE CIRCUITO
ELÉCTRICO
EL CIRCUITO SERIE es una configuración de conexión en
que los bornes o terminales de los dispositivos se conectan secuencialmente, el
terminal de salida de un dispositivo se conecta al terminal de entrada del
dispositivo siguiente.
EL CIRCUITO ELÉCTRICO EN
PARALELO es una
conexión donde los puertos de entrada de todos los dispositivos (generadores,
resistencias, condensadores, bombillos, etc.) conectados coincidan entre sí, lo
mismo que sus terminales de salida.
