QUE ES LA ELECTRICIDAD

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.