Principios Básicos de la Electricidad CONCEPTOS Y LEYES FUNDAMENTALES DE LA ELECTRICIDAD

Esquema conceptual Conceptos y leyes fundamentales de la Electricidad

Estructura de la Materia Molécula: partícula más pequeña que mantiene su naturaleza original. Átomo: elementos químicos o cuerpos simples en lo que podemos dividir a las moléculas.

El átomo desde el punto de vista eléctrico es un núcleo ( protones y neutrones) rodeado de una nube de partículas (electrones) que giran alrededor del núcleo a 2.000 km/s El átomo Masa 1 protón = 1837 electrones

La carga eléctrica es una propiedad de los electrones y protones: La carga de los protones se considera positiva (+) y la de los electrones negativa(-) Carga Eléctrica

Electrones de Valencia La fuerza de atracción del núcleo sobre los electrones de las órbitas exteriores es débil. Los de la última órbita se denominan de VALENCIA. Estos electrones son los causantes de los efectos eléctricos Electrones de Valencia

Clases de Electricidad

Electricidad Estática Aquella que no se mueve respecto a la sustancia determinada. Al frotar VIDRIO (+) con un PAÑO DE SEDA(-), ambos se quedan CARGADOS ELECTRICAMENTE. Permanecerá constante hasta que los pongamos en contacto con un CONDUCTOR. Electricidad Estática Electricidad Estática: electrones libres separados de sus átomos que no se mueven. Q = 1 Culombio = 6.25 1018 e- libres.

Inducción electrostática Cuando un cuerpo cargado se mueve hacia conductor aislado, aparece en la zona del conductor más cercana al cuerpo cargado, una carga eléctrica que es opuesta a la carga del cuerpo cargado inicialmente. Se le denomina INDUCCIÓN ELECTROSTÁTICA

La fuerza de atracción o repulsión (F) sobre dos cargas puntuales (Q1, Q2), es directamente proporcional al producto de ambas cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia (d) entre ambas. K= constante que depende del medio. Ley de Coulomb

Campo eléctrico Para dos conductores de cargas opuestas, el espacio que los rodea se encuentra sometido a la influencia de ellos, denominandose CAMPO ELÉCTRICO.

Una carga positiva y libre (q) cerca del conductor A (+) recorrerá una trayectoria hasta el conductor B (-). A esta trayectoria se le denomina LINEA DE FUERZA Líneas de Fuerza

Intensidad de campo eléctrico. La trayectoria de la línea de fuerza de la carga q , es debido a la acción de una fuerza F tangente a la trayectoria que desplaza esta carga, definiendose como INTENSIDAD DE CAMPO (E)

Potencial eléctrico en un punto Para trasladar una carga desde un punto fuera del campo a éste, el trabajo a realizar para vencer las fuerzas de repulsión quedando almacenado como Energía Potencial. “Potencial en un punto” es el trabajo necesario por carga eléctrica para trasladarla entre dos puntos.

Diferencial de Potencial (V) Tensión o diferencia de potencial al trabajo de trasladar una carga eléctrica desde el punto de referencia a cada uno de los puntos a y b. Diferencial de Potencial (V)

Diferencial de Potencial: analogía hidráulica Depósito de altura h: Si lo llenamos, habremos realizado un trabajo, qué quedará almacenado en forma de Energía de Potencial. Si dos depósitos tienen distinta altura, la Diferencia de Energía Potencial (V) estará en función de la diferencia de alturas.

Electricidad Dinámica. Corriente eléctrica. En una batería existe una diferencia de potencial entre los bornes. Al unir los polos con un conductor y un consumidor, los electrones libres del conductor empiezan a moverse. Hacia el polo positivo(+) y saliendo por el polo negativo (-). Al flujo de electrones se le llama CORRIENTE ELÉCTRICA.

Efectos de la corriente eléctrica. Generación de calor: Los faros, encendedor, luneta térmica, etc.. Actividad química: Desarrollada en la batería cuando produce corriente eléctrica. Acción magnética: Campos creados por distintas máquinas eléctricas del automóvil: alternador, motor de arranque

Intensidad de corriente Cantidad de corriente que pasa por un conductor en un determinado tiempo. Se mide en Amperios (A) y se representa por la letra (I). Intensidad de corriente

Resistencia Eléctrica (1) Aislantes: Materiales que no dejan pasar la corriente o la dejan pasar muy dificilmente. Conductores: Materiales por los que puede circular la corriente eléctrica con gran facilidad. Ej. Metálicos, Oro, Plata, Cobre, etc. Semiconductores: En determinadas circunstancias pueden ser conductores o no. Silicio y Germánio.

Resistencia Eléctrica (2) Depende del material la fluidez de los electrones. Resistencia (R): Dificultad con la que se mueve los electrones en un material. Se mide en Ohmios (Ω) Resistencia Eléctrica (2) φ = resistividad o resistencia específica l = longitud del conductor s = sección transversal del conductor

En un circuito cerrado, la intensidad que circula (I), es directamente proporcional a la tensión aplicada (V), e inversamente a la resistencia (R) que atraviesa. Ley de Ohm

Energía y Potencia eléctrica el trabajo eléctrico realizado y el tiempo consumido en realizarlo. Se mide en WATIOS (W) Energía eléctrica: potencia desarrollada en la unidad de tiempo. Se mide en WATIOS POR SEGUNDO (W.s)

Generación de calor (efecto Joule) La corriente eléctrica (intensidad) que circula por un cable eléctrico, genera una energía calorífica y se mide en CALORIAS

En el próximo tema... Veremos los circuitos básicos: Serie Paralelo Mixto Con la aplicación de la LEY DE OHM y la POTENCIA.