Unidad Didáctica 1 ELECTRICIDAD Y ELECTROMAGNETISMO 1
OBJETIVOS Al finalizar el estudio de esta Unidad Didáctica el alumno será capaz de: Analizar e interpretar los fenómenos eléctricos. Conocer magnitudes fundamentales de la electricidad y el electromagnetismo. Conocer los componentes básicos que se pueden encontrar en un circuito eléctrico. Conocer y aplicar las formulas que rigen los circuitos eléctricos. Analizar e interpretar los fenómenos magnéticos y electromagnéticos. Utilizar distintos dispositivos eléctricos y electromagnéticos dentro de circuitos eléctricos. 2
MAPA CONCEPTUAL DE LA UNIDAD DIDÁCTICA 1 3
Tema 21.1 1.- Corriente eléctrica 4
Electricidad Conjunto de fenómenos físicos relacionados con la presencia y flujo de cargas eléctricas. Ejemplos: rayos, electricidad estática, flujo de corriente eléctrica o la inducción electromagnética. 5
Estructura atómica de la materia Átomo: Núcleo central pequeño, con carga eléctrica positiva, que contiene casi toda la masa del átomo. Electrones: Giran alrededor del núcleo con carga negativa. Si la suma de las cargas eléctricas negativas y positivas es cero, el átomo es eléctricamente neutro. Si mas electrones: ión negativo: ANIÓN Si tiene mas protones: ión positivo o CATIÓN 6
Carga Eléctrica Propiedad de algunas partículas subatómicas (electrones y protones) que se manifiesta mediante atracciones y repulsiones. De un cuerpo: exceso o defecto de electrones Convenio de signos: a los electrones se les asignó carga negativa y a los protones carga positiva. 7
El Culombio Unidad de medida de carga eléctrica. Como el electrón tiene una carga eléctrica muy pequeña, se utiliza como unidad de carga eléctrica el culombio (C) Un culombio = 6,24 x 10 18 electrones. Culombio: Carga eléctrica que pasa por la sección transversal de un conductor eléctrico en un segundo, cuando la intensidad de corriente eléctrica es de un amperio. 8
Segunda clase. 16 ene Conductores, semiconductores y aislantes Conductor: Material con muy baja resistencia al paso de la electricidad. Pe. cobre, oro, hierro y aluminio y sus aleaciones. Semiconductor: Material que se comporta como un conductor o como aislante dependiendo de diversos factores. Pej. : Germanio, Silicio. Aislante: Material con alta resistencia al paso de la electricidad. Pe. plásticos y cerámicas Enlace tabla periódica 9
Conductores, semiconductores y aislantes 10
Corriente Eléctrica Corriente eléctrica: Desplazamiento de cargas eléctricas (electrones o cualquier otra carga) a través de un conductor. La intensidad de corriente eléctrica es el flujo de carga por unidad de tiempo que recorre un conductor. El amperio (A), es la unidad de intensidad de corriente eléctrica. 11
Relación Amperio/Culombio Un amperio de corriente (I) es igual al flujo de un culombio de carga (Q) por un segundo de tiempo (t): II = QQ tt 12
Tipos de corriente eléctrica Corriente Continua (DC).- Corriente de polaridad constante, que no cambia de sentido con el tiempo. Puede variar en intensidad. 13
Tipos de corriente eléctrica Corriente Alterna (AC).- Corriente eléctrica en la que la polaridad varía cíclicamente. Puede ser de onda sinusoidal, rectangular, triangular ó en diente de sierra o cualquier combinación. Frecuencia. Número de veces que cambia de polaridad por unidad de tiempo. Unidad: Hercio (Hz): ciclo/segundo 14
Tipos de corriente eléctrica Corriente Pulsatoria.- Corriente continua que sufre cambios regulares de magnitud sin variar la polaridad. En algunos instantes no hay movimiento de cargas. La corriente alterna, ya sea cuadrada, sinusoidales o en diente de sierra no es pulsatoria. 15
Campo eléctrico Campo eléctrico: Región del espacio donde una carga eléctrica manifiesta su influencia: atracción o repulsión. Campo magnético: Magnitud que expresa la intensidad de la fuerza magnética 16
Ley de Coulomb La fuerza eléctrica que interactúa entre dos cargas, es directamente proporcional al producto de la magnitud de las cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa. Si tenemos dos cargas, positiva y negativa (generan un campo como el de la figura) Si situamos una carga positiva (en rojo) en un punto del espacio, sobre esta carga aparecen dos fuerzas: una de atracción y otra repulsión El resultado de la suma de esas fuerzas nos indica la dirección (tangente) de la línea de campo eléctrico en ese punto 17