Conceptos de electricidad. Conrado Perea

Transcripción

1 Conceptos de electricidad Conrado Perea

2 Conceptos de electricidad. La electricidad tiene su origen en el movimiento de una pequeña partícula llamada electrón que forma parte del átomo. El átomo es la porción más pequeña de la materia y está compuesto por un núcleo donde se encuentran otras partículas, como los protones (con carga eléctrica positiva) y los neutrones (sin carga).

3 Conceptos de electricidad Un átomo puede tener muchos electrones, situados en órbitas que giran alrededor del núcleo. Hay un fenómeno que consiguen arrancar electrones de las órbitas externas del átomo, quedando entonces deficitario de cargas negativas (el átomo se convierte así en un ion positivo). Al producirse el abandono de un electrón de su órbita, queda en su lugar un hueco el cual atraerá a un electrón de un átomo contiguo, de este modo se desencadena una cascada de electrones arrancados de otros átomos contiguos para ir rellenando huecos sucesivos, y así se produce una circulación de electrones.

4 Aislantes y conductores No todos los átomos tienen la misma facilidad para desprender electrones de sus órbitas y originar una corriente eléctrica; hay cuerpos como los metales (cobre, plata, hierro, etc.) donde los electrones fluyen con facilidad,mientras que otros materiales (madera, plástico, caucho) encuentran mucha dificultad. Los primeros son los llamados conductores y los segundos no conductores o aislantes.

5 Aislantes y conductores No obstante entre ambos se encuentran los semiconductores, elementos cuya conductibilidad eléctrica depende de las condiciones del circuito y de la composición química que interviene en su formación.

6 Elementos básicos de un circuito Conductor: hilo de resistencia que une eléctricamente dos o más elementos. Generador o fuente: elemento que produce electricidad. Nodo: punto de un circuito donde concurren varios conductores distintos (resistencias, condensadores, transformador, diodo, etc)

7 Magnitudes eléctricas Tensión eléctrica. Se denomina tensión eléctrica (o también voltaje) a la fuerza potencial (atracción) que hay entre dos puntos cuando existe entre ellos diferencia en el número de electrones. En los polos de una batería hay una tensión eléctrica y la unidad que mide la tensión es el voltio (V).

8 Magnitudes eléctricas Corriente eléctrica: Se denomina a la cantidad de electrones o intensidad (I) con la que estos circulan por un conductor. Cuando hay una tensión aplicada en sus extremos, se le denomina corriente eléctrica o intensidad. La unidad que mide la intensidad es el amperio (A).

9 Magnitudes eléctricas Resistencia eléctrica (R): los electrones que circulan por un conductor encuentran cierta dificultad a circular libremente ya que el propio conductor opone una pequeña resistencia; resistencia que depende de la longitud, la sección y el material con que está construido el conductor. La corriente fluirá mejor cuanto mayor sea la sección y menor la longitud. La unidad que mide la resistencia es el ohmio (Ω).

10 Ley de Ohm Se denomina al flujo de corriente en amperios que circula por un circuito eléctrico cerrado. Es directamente proporcional a la tensión o voltaje aplicado, e inversamente proporcional a la resistencia en ohm de la carga que tiene conectada.

11 FÓRMULA MATEMÁTICA GENERAL DE REPRESENTACIÓN DE LA LEY DE OHM Desde el punto de vista matemático el postulado anterior se puede representar por medio de la siguiente Fórmula General de la Ley de Ohm:

12 Ley de ohm En este ejemplo, la corriente que circula por el circuito (por el resistor) es: I = 12 Voltios / 6 ohms = 2 Amperios.

13 Tipos de corriente. Corriente continua La corriente continua (c.c.) es producida por generadores que siempre suministran la corriente en la misma dirección. En el automóvil por ejemplo, se utiliza corriente continua porque puede almacenarse en la batería garantizando así su disponibilidad cuando se precise.

14 Tipos de corriente. Corriente continua La corriente alterna (c.a.) no puede almacenarse en baterías, pero es mucho más fácil y barata de producir gracias a los alternadores. La corriente alterna cambia de polaridad cíclicamente siendo alternativamente positiva y negativa indistintamente. La forma de onda depende del generador que la produce.

15 Tipos de corriente

16 Potencia eléctrica La potencia se define como la energía o trabajo consumido o producido en un determinado tiempo. En los circuitos eléctricos la unidad de potencia es el vatio (W) y su definición está relacionada con la tensión aplicada y la intensidad que circula por un circuito:

17 Potencia eléctrica. Se dice que un vatio es la energía (trabajo) que libera un amperio en un circuito con una tensión de un voltio. Puede expresarse con una fórmula. W = V x A A = W:V V= W:A

18 Potencia eléctrica Como el resultado de esta expresión matemática (similar a la de la Ley de Ohm) puede deducirse un valor conociendo los otros dos y así obtener tres fórmulas matemáticas que permitan resolver cualquier incógnita. W = V x A A = W:V V= W:A

19 Asociación de resistencias 1. En serie: se dice que se han asociado resistencias en serie cuando a través de cada una de ellas circula la misma corriente.

20 Asociación de resistencias 2. En paralelo: se dice que se han asociado resistencias en paralelo, si la diferencia de potencial en los extremos de cada una de ellas es la misma y la corriente que circula por cada una de ellas es distinta.

21 Seguridad eléctrica Cualquier conocimiento de un sistema eléctrico es incompleto si se desconocen los peligros físicos que el mismo puede representar para las personas y las instalaciones.

22 Seguridad eléctrica. La energía eléctrica es muy útil y fácil de manipular, pero también es peligrosa y potencialmente letal. La mayoría de los accidentes de origen eléctrico es por imprudencia o ignorancia de las reglas de seguridad elementales.

23 Seguridad eléctrica. Una persona recibe una descarga eléctrica cuando se convierte en el eslabón que cierra un circuito. Esto puede suceder por ejemplo, cuando toca los polos positivo y negativo de una fuente. Este tipo de situaciones se pueden prevenir adoptando entre otras, las siguientes medidas de seguridad:

24 Seguridad eléctrica: medidas de seguridad Nunca trabajes sobre dispositivos energizados, ni asumas a priori que están desconectados. Si necesitas trabajar sobre un circuito energizado, utiliza siempre herramientas de mango aislado, así como equipos de protección apropiados al ambiente eléctrico en el cual estás trabajando.

25 Seguridad eléctrica. El calzado que uses, debe garantizar que los pies queden perfectamente aislados del piso. No trabajes en zonas húmedas o mientras la ropa esté húmeda. La humedad reduce la resistencia de la piel y favorece la circulación de corriente eléctrica.