NATALI A URREG O NOCIONES BASICAS DE ELECTRICIDAD Y ELECTRONICA.

Presentación del tema: "NATALI A URREG O NOCIONES BASICAS DE ELECTRICIDAD Y ELECTRONICA."— Transcripción de la presentación:

1 NATALI A URREG O NOCIONES BASICAS DE ELECTRICIDAD Y ELECTRONICA

2 QU É ESES ELECTRICIDAD? La electricidad (del griego e/ektron) es un fenómeno físicocuyo origensonlas cargaseléctricasy cuya energíasemanifiestaenfenómenosmecánicos, térmicos, luminososy químicos,entre otros.En otras palabras,la electricidades el flujode electrones.SeSe puedeobservardeforma naturalen fenómenos atmosféricos,comolosrayos,los cualesson descargas eléctricasproducidas porla transferencia de energía entre la ionosfera y la superficie terrestre. sepueden Otrosmecanismoseléctricosnaturales biológicos, encontrarenprocesos comoel funcionamientodel sistema nervioso. Laelectricidadeslabasedelfuncionamientode muchasmáquinas,desdepequeños potencia electrodomésticoshastasistemasdegran como lostrenesdealtavelocidad,y asimismode todos los dispositivoselectrónicos.

3 CÚA L ESES ELEL ORIGE N DE LA ELECTRICIDA D? La electricidad es originadaporlas cargas o en movimiento, y las eléctricas, enenreposo entre interaccione s ellas. Cuand o repos o el las las varias relativo fuerzas cargas cargas eléctricasestán entre enen ejercen se electrostáticas. Cuand o eléctrica s ejercen conocen positiva s están también enenmovimientorelativ o se S e fuerzasmagnética s. dos y tiposdedecargaseléctricas: negativas. materia Losátomosque conforman la contienen (protones), partícula s negativas subatómicas positivas (electrones) y neutras (neutrones ).

4 QU É ESES UN A CARG A ELECTRICA ? La carga eléctricaesuna propiedad subatómicas que poseen y algunaspartículasquese manifiesta mediante entre ellas. La materia lasfuerzasobservadas - cargada eléctricamentees influida porloscamposelectromagnéticos de ellos. siendo, a su vez, generadora Lasdospartículaselementales cargadas que en la materia y que existense encuentrande en la Tierra son el electrón y el forma natural protón,los cualeshacen partede losátomos que conformanla materia. INTERACCIÓN ENTRE CARGAS DE IGUAL O DISTINTA NATURALEZA Cuando queda unátomo ganao pierdeunelectrón, cargado eléctricamente. A estos átomos cargados se les denominaiones.

5 I RESISTENCI A ELECTRIC A Resistencia Eléctrica es la dificultad u oposiciónqueun En de materialpone al paso dela corriente eléctrica. conduct0t otraspalabras,la resistenciaeléctricaes el grado oposición eléctrica eléctricos o impedimento deun material a la corriente.. quelo recorre.Todos losconductores 1em, conductorea ofrecenmayoro menorresistencia al paso de: de la corrienteeléctrica dependiendo Laoposiciónquepresentacadaátomoaque le por el aJalan- 101 arranquen núcleo. loselectrones,porserestos atraídos Losinnumerableschoques corriente producidosentre átomos los que electrones componen resistencia delaydelos el conductor. Estos choques se traducen en y hacen que se caliente el conductor. B @ www.aslfunclona.com www.aslfunclona.com A.- Electrones fluyendo por un buen conductor Q;i¡Je qfrece baja resistencia. B.- Electrones Huyendo por un mal conductor. eléctrico, eléctrico, casa los que ofrece altta resistencia a su paso. En ese electrroneschocan unos contra otros al no poder circu/iar libremente y, como consecuencia, generan calor.

6 QU É ESES ELEL OHM ? Elohm es la unidadde medida delaresistenciaque oponenlos materialesal paso de la corrienteeléctrica y n serepresentaconelsímbolooletragriega II (omega). El ohm se define comola resistencia que ofreceal paso (Hg) de de la 106,3 a una corrienteeléctricauna columnade mercurio cm de alto, con una sección transversal temperatura de 0° Celsius. de1mm 2, ohm ( 1 ) es De acuerdo con la "Ley de que posee una resistencia Ohm", ununel valor eléctrica cuando alconectarse de tensión (1(1 V )V ) a uncircuitoeléctricodeun voltio ( 1 A ). provoca unflujo de corrientede unamperioLaLa fórmula general delaLey de Ohm esla siguiente: Donde, VIVI R R = V= 1 = Resistencia Voltaje o Tensión Corriente

7 pote d fe e DIFERENCI A DEDE POTENCIA L Todos los atamosde los cuerposen su estado natural se encuentr a equilibrados,o sea, todos posen igual número de electrones e igual númerode protones. SiSi unátomose encuentra desequilibrado,Se pueden encontra r en dos formas: - Con mayor numero de protones que de electrones. de electronesque de protones.,~TOMO ELÉCTRJCAME1'TE NEUTRO UnUn átomose desequilibra cuandoes aplicadaa éste una fuerzaexternaqueque hacequeque elelátomopierdaogane electrones. Al compararelelestado de los 2átomos, veamos queentre este ' de POTENCIAL, que en ellos caso existe es de unadiferenci a l electrón. ParaPara nuestro electrones caso, del el catión anión, tratarátratará l de equilibrarsetomandomientras de equilibrase cediendo l electrones quealqueal el anión tratará IÓl'i rosrrrvo o CATIÓ~ ióxxrcsnv o o...\..'\lÓ.S catión. En otras palabrasdecimosqueque la DIFERENCIA DE POTENCIAL nos indica una diferencia entre átomos de potencial ncias distinto, cuando esdecir,queque hay diferencias de son los átomosde uno y otrocuerpo ir ntesen su estado eléctrico.

8 DIFERENCI A DEDE POTENCIA L La tensión, voltaje,Fuerzaelectromotriz o diferencia de potencial es una magnitud física queimpulsaalos electrones a lo largode un conductor provocando en el un circuitoeléctrico corriente también cerrado, eléctrica. flujode una Ladiferenciade potencialsedefine como por eltrabajo porunidadde carga ejercido elcampoeléctrico, sobre unapartícula cargada, para moverla de un lugar a otro. En el SI, la diferenciade potencial se mideen voltios (V), al igual que el potencial.La tensión esindependientedelcaminorecorridoporla carga, y depende exclusivamente del potencial de los puntos A y Ben el campo. eléctrico

9 DIFERENCI A DEDE POTENCIA L Sidospuntosquetienen una diferenciade se la se de potencial producirá carga que trasladará se unen medianteunconductor, unflujodeelectrones.Parte de potencial crea el punto de mayor A B a través delconductoralpunto menor externa cuando potencialy, enausenciade una fuente (generador),estacorrientecesará ambos puntos igualensu potencial eléctrico es lo que (Ley de Henry). Este traslado de cargas se conoce como corrienteeléctrica. Cuando potencial se hablasobreunadiferencia potencial, de se este enunsólopunto,o refiereala diferenciadepotencial entre punto y algún otro donde el potencial sea cero. + R

10 DIFERENCI A DEDE POTENCIA L Existe una diferenciade potencialcuando por intermedio deuna fuente deenergía,se logramantener de energía endos puntoscargas desiguales.Esta fuerzapuede ser una pila, llaman bornes. batería,o generador,ylos dospuntosse ¿Por qué los electrones positivo? van del bordenegativoal borne Pues bien, en el interior de la pila se produceun efecto, elcualdesequilibralosátomosde losdosbornes quedado recorrido unbornecon máselectronesqueotro. Y el se da de donde hay electronesa donde no hay. Es de anotar que los átomos pueden sercargados porque en condiciones determinados normales procesos ellos u na se son fuerza equilibrados,en externapuede desequilibrarun átomo transformándolo enun Ion y los derivada de equilibrarse iones de carga generan una energía potencial su desequilibrio,es decir de su necesidad de

11 CORRIENT E ELÉCTRIC A Los electrones quese encuentranen las órbitas más como alejadasdelnúcleo libres, se estos lesconocetambién electrones sonlos responsablesdelamayoríade al los fenómenos estar débilmente eléctricos atraídos MOVERS E y electrónicosya que porlosprotonesdelnúcleo, a otro. pueden fácilmentede un átomo Los electroneslibres, al desplazarse constituyenla © asifunciona.com CORRIENT E ELECTRIC A a travésdeunconducto En un circuito eléctrico cerradola corriente circula siempredel polo que puede ser sólido, líquido o gaseoso. negativo al fuente de (FEM), polo positivo de la fuerza electromotriz Entonces eléctrica cargas o cerrado, lo queconocemoscomocorriente noesotra cosa quelacirculaciónde electrones a través de un circuito eléctrico que se mueven siempre del polo negativo alpolopositivodela fuentedesuministrode fuerza electromotriz (FEM). + +·-...... ) a --

12 CORRIENT E ELÉCTRIC A La corriente eléctrica está definida po r convenio en el sentido contrarioal desplazamiento de los electrones EnEn elelSistema Internacional deUnidadesse expresaenenC ·s-1C ·s-1 (culombiossobresegundo), unidad que se denominaamperio. UnaUna corrienteeléctrica, puestoqueque se en es tratatratade un movimientode cargas,produceun campo magnético, intensidad loqueloque seaprovechael electroimán. el galvanómetro ElEl instrumentousadoparaparamedirlala de la corriente eléctricaque,que, calibradoen amperios, se llama amperímetro,colocadoen serie con elconductorcuyaintensida d se desea medir.

13 3 ~ ·: aliano Ale CORRIENT E Históricamente, ELÉCTRIC A la corriente eléctrica se definió como un flujo decargas positivasysefijó elsentidoconvencional de circulació n de la corrientecomoununflujo de cargas desde el polo positivo al efecto Hall, al negativo. Sin embargo posteriormente,gracias se observó que en los metales los portadores de carga son negativos, estos son los electrones, los cuales fluyen en sentido contrario al convencional. El resultado es que el sentido convencional y elreal son ciertos negativo hasta centrad ice que en tanto que los electrones llegar al positivo (sentido fluyen desde el polo real), cosa quenono dichomovimiento seiniciaal lado del polo positivo donde el primer electrón se ve para ser cubierto por atraído por dichopolo creando un hueco otro electróndel siguiente átomoy así sucesivament e convencional) hasta es decir llegaralpolopolonegativo(sentido paso de la corriente negativo al eléctricaes el electrones desde el polopositivo comenzando dicha Diagrama del efecto Han, mostrando el flujo de electrones..P (en vez de la corriente convencional). Leyenda: 1. Electrones 2. Sensor o sonda Hal 3. Imanes 4. Campo magnético 5. Fuente de energía Descripc;ón En la imagen A, una carga negativa aparece en el borde superior del sensor Hal (simbolizada con el color azuQ, y una posliva en el borde inferior (color rojo). En By e, el campo eléctrico o el magnético están invertidos, causando que la polaridad se ilvierta. Invertir tanto la corriente como el campo magnético (imagen O) causa que la sonda asuma de nuevo una carga negativa en la esquina superior. progresión en el polo positivo. En el siglo XVIII con electricidad, por frotamiento cuando se hicieron los primeros experimentos sólo se disponía de carga eléctrica generada o por inducción. Se logró (por primera vez, en cuando el físico eléctrica. 1800) tener un movimiento constante de carga ·ssandro Volta inventó la primera pila

14 e ée é REQUISITO S CORRIENT E PAR A QU E CIRCUL E AL ELECTRIC A Para que unacorriente eléctricacircul e poruncircuitoes necesario que se disponga de tres factores fundamentales: 2 1.1. Una fuente de fuerza electromotriz(FEM) como, por ejemplo, una batería, de bombear negativas un generadoro cualquier movimiento otro dispositivocapaz o poner cuando en se lascargas eléctricas 1 3 cierreelelcircuitoeléctrico. 2.2. Uncaminoquepermita desde el eléctrica práctica metálico, aloselectronesfluir, ininterrumpidamente,polo negativo de la fuente de ©asifunclona.com de, tueezs etectromotriz suministrodeenergía En la cable hasta el polo positivo de la propiafuente.ese caminololoconstituyeelel 1.1. Fuente (FEM). conductorogeneralmentede cobre. 2.J.2.J. Coeductee Carga o, resistencia eireuite. conectada a// 3.3. Una carga resistencia o consumidorconectadaal circuitoque ofrezca al paso de la corriente eléctrica. Se entiende como 4.4.Sentido de eléctrica circutscion de /la corriente cargacualquierdispositivo queparafuncionar consuma energía eléctricacomo, por ejemplo, una bombilla o lámpara paraalumbrado, elelmotordecualquier equipo,una resistenciaque etc.), produzcacalor(calefacción, o cualquier cocina, secador depelo, un o televisor industrial otro con equipo corriente electrodoméstico l ctrica. quefuncione +4+4 +--1+--1

15 REQUISITO S CORRIENT E PAR A QU E CIRCUL E AL ELECTRIC A Cuando las cargas eléctricascirculan normalmente por un circuito, sin encontrar en su caminonada 2 queinterrumpaellibreflujodeloselectrones, decimos cerrado". corriente que estamosanteun"circuitoeléctrico Si, por el contrario,la circulacióndela de electronesse interrumpe por cualquier 1 motivo y corriente, abierto". eléctricos utilizando lacargaconectada dejaderecibir estaremosanteun"circuito todos los eléctrico circuitos voluntad Por se un norma pueden general abrir o cerrara @asifunciona.com interruptorquese instala enel caminodela corriente eléctrica en el propio circuito l. fuente de, tueese electremotrie (FEM). l. Cenri/.uaoq. conlafinalidaddeimpedirsupasocuandose 3. Carga o resisteneis conectada, a# cireuito: 4. Semtid<J de (irt(lfa(:ión de la corrieot« etéeteiee accionamanual, eléctrica o electrónicamente. +4-+4- +--- 1

16 INTENSIDA D DEDE CORRIENT E Lacantidaddeelectronesquecirculaporun de conductor dentro corriente, la cual circuito cerrado, es la intensidad depende fundamentalmente de la tensión o voltaje (V) que se aplique y de la resistencia (R) que ofrezcaalpaso de esa corrientela carga o consumidor conectadoal circuito. Si una carga ofrece poca resistenciaal paso de la corriente, la cantidad de electronesque circulenpor el carga más circuito será mayor en comparación conotraque el ofrezca mayor resistencia electrones. yobstaculicepasode los La intensidadde la corrienteeléctricase designa con en el Sistema la letra( 1 ) y(y( su SI se unidad de medida ) es el ampere (llamado Internacional "amperio"), también queidentificacon la letra (A).

17 TIPO S DEDE CORRIENT E _ VOit V,o,l.t,V,o,l.t, 01-------. -.. ©asifunciona.com ©aslfunclona.com Gráfico de una corriente directa (CD.) o continua (C.C.). Gráfico de la sinusoide que posee una corriente a/tema (C.A.). directa (CD) o En la práctica, los dos tipos de corrienteseléctricasmás comunes son: corriente continua y corriente alterna (CA). La corriente directa circula siempre en un solo sentido, es decir, electromotriz (FEM) del polo negativo al positivo de la fuentede fuerzaque la suministra. Esa baterías y dinamos. corriente mantiene siempre fija su polaridad, como es el caso de las pilas, LaLacorrientealterna y, por sediferenciade ladirectaen quecambiasusentidode circulación periódicamentetanto, su polaridad. Esto la corriente directa (C.D.) ocurre tantas también se le veces llama comofrecuencia en hertz (Hz) "corriente continua" (C.C.). tenga esa corriente. A en la industria y es también La corriente alterna es el tipo de corriente más empleadola que consumimosen nuestros hogares. La corriente alternade uso domésticoe industrial cambia su polaridado sentido de circulación50 ó 60 veces por segundo, según el país de que se trate. Esto se conoce como frecuencia de la corriente alterna. En los paísesde Europa la corriente alterna posee 50 ciclos o hertz (Hz) por segundo de frecuencia, mientras que los en los paísesde América la frecuencia es de 60 ciclos o hertz.

18 MATERIALE S AISLANTES CONDUCTOR ES O conductore s Losmateriale s sontodos que de la en aquellos permiten corriente materiale s oelemento s que o los de Los atraviese cargas materiale s elel flujo eléctricas movimiento.conductores, poseen electrone s necesitan lalacaracterístic a de más salir quelos en las órbitasexternas de ellas. poca energía parapara DeDe hecho, estosátomos"comparten " estos con electrone s que se con forma átomoscercanos, CONDUCTOR lolola llamada "nube electrónica " dedelosmetales. Sin embargo, los electrones materiales aislantes, enenlos están siend o fuertement e ligadosasusu orbita, muydifícilo ella. prácticament e imposible ocurre, produce sacarlosdedeCuando porque aislante. esto se esgeneralment e AISLANTE la destrucción deldel

19 BIBLIOGRAF IA ~~~~ Wikipedia http://www.ite.educacion.es/w3 / recursos /fp /electricidad/i ndex. htm I ~http://www.asifunciona.com/http://www.asifunciona.com/ electrotecnia/ ke _resistencia/ke_resistencia_1.htm