109263585 Ut 3 Nociones Basicas de Electricidad

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  • UT N3

    NOCIONES BASICAS DE ELECTRICIDAD.

    Magnitudes Elctricas Bsicas.

    Corriente Elctrica. Corriente Continua. Corriente Alterna. Intensidad de Corriente. Tensin Elctrica. Resistencia Elctrica. Potencia Elctrica. Energa Elctrica.

    PCPI

  • Practicas: Instalaciones Elctricas Y Dmoticas.

    PCPI 2

    Magnitudes Elctricas.

    Corriente Elctrica.

    Corriente Continua.

    Corriente Alterna.

    Intensidad de Corriente.

    Tensin Elctrica.

    Resistencia Elctrica.

    Potencia Elctrica.

    Energa Elctrica.

    Qu es la electricidad?

    Se empez a hablar de electricidad en la antigua Grecia, cuando se comprob que al frotar determinadas sustancias, se producan en ellas atracciones que antes de frotar no tenan.

    Este mismo experimento se puede realizar frotando un bolgrafo con un pao de lana, y acercado luego trocitos de papel.

    Se observa que los trocitos de papel son atrados por el bolgrafo.

    En realidad lo que ocurre es que al frotar el bolgrafo, este pierde electrones, por eso cuando lo acercamos a los trocitos de papel estos comparten parte de sus electrones, siendo atrados por el bolgrafo.

    Para conocer en profundidad este fenmeno debemos recurrir a la teora atmica donde se nos explica cual es la estructura de un tomo.

  • Practicas: Instalaciones Elctricas Y Dmoticas.

    PCPI 3

    Qu es el tomo?

    La parte ms pequeo de la materia se denomina tomo.

    El tomo est formado por:

    Protones: Carga elctrica Positiva.

    Neutrones: Carga elctrica Neutra.

    Electrones: Carga elctrica negativa.

    El tomo. En su estado normal posee el mismo nmero de electrones y protones.

    Esto hace que exista un equilibrio entre las fuerzas de carcter elctrico que se dan entre protones y electrones, y por tanto que dicho tomo permanezca elctricamente neutro.

    Cmo se puede produce electricidad?

    En realidad la electricidad es el desplazamiento de los electrones a travs de los cuerpos.

    Los electrones que forman un tomo se pueden perder con facilidad, quedando el tomo con carga positiva.

    La electricidad en realidad se produce cuando los electrones de un material, se desplazan de un tomo a otro.

    Pero, en funcin del tipo de material ser ms fcil o difcil arrancarles electrones a sus tomos y que estos se muevan libremente a travs del material.

  • Practicas: Instalaciones Elctricas Y Dmoticas.

    PCPI 4

    Atendiendo a la dificultad que presentan los materiales al paso de electrones a travs de ellos, encontramos:

    Material conductor: Son materiales que permiten el paso de la electricidad (electrones) a travs de ellos con facilidad.

    Material aislante: Son aquellos materiales que no permiten el paso de electricidad (electrones) a travs de ellos.

    Ejemplo de materiales conductores: cobre, aluminio, hierro, mercurio, etc. En general todos los metales.

    Ejemplo de materiales aislantes: madera, plstico, pvc, polietileno, goma, etc. En general todos los no metales.

    Corriente Elctrica.

    Todo tomo tiende a quedar en un estado elctricamente nulo, para ello ceder o absorber electrones, segn le sobre o le falten.

    La corriente elctrica es el movimiento de cargas elctricas (electrones) a travs de los conductores de un circuito.

    Circuito Elctrico.

    Para crear y mantener una corriente elctrica, deben de darse tres condiciones:

    - Que exista una fuente de electrones o dispositivo para su generacin (pila, aerogenerador, dinamo, alternador de coche, panel solar).

    - Que exista un camino exterior al generador, que transporte los electrones (conductor elctrico).

    - Adems de las dos condiciones anteriores, debe de existir un receptor que recibe la corriente de electrones y aprovecha su energa para producir luz, calor, movimiento, etc.

    Si a estos elementos aadimos un mecanismo que sea capaz de interrumpir el paso de la corriente elctrica (interruptor), obtenemos un circuito elctrico.

    Al conjunto formado por el generador elctrico, los conductores, el interruptor y el receptor elctrico, se denomina circuito elctrico.

    Si se unen por medio de un cable (conductor elctrico) dos cuerpos, uno con exceso de electrones (cargado negativamente), y otro con falta de electrones (cargado positivamente), se establece a travs del cable un flujo de electrones que ir del que tiene ms electrones al que tiene menos, establecindose una corriente elctrica.

  • Practicas: Instalaciones Elctricas Y Dmoticas.

    PCPI 5

    Ejemplos de circuitos elctricos simples:

    La puesta en marcha de un vehculo:

    Esta formado por la batera del coche (generador), el cableado interior del vehculo (conductores elctricos), la llave de puesta en marcha, que cierra el circuito (interruptor) y el motor de arranque (receptor), que es el encargado de poner en funcionamiento el motor de gasolina.

    Linterna:

    Formada por la pila (generador), el cableado interno (conductor elctrico), la lmpara (receptor) y el interruptor que empleamos para encender la linterna.

    Practica. Montaje de un circuito elctrico con hilo rgido.

    Esquema simplificado

    Tablero

  • Practicas: Instalaciones Elctricas Y Dmoticas.

    PCPI 6

    Smil Hidrulico.

    Con el siguiente ejemplo realizamos una comparacin entre la forma de actuar de la electricidad que recorre un circuito elctrico y la forma de actuar del agua dentro de un circuito de tuberas y depsitos.

    Si actuamos sobre la llave de paso (interruptor en circuito elctrico), empezar a pasar agua por la tubera (conductor), esta agua mover el molinete (motor en el circuito elctrico). El molinete estar girando hasta que el agua de los dos depsitos se igualen. Lo mismo ocurrir en el circuito elctrico, el motor estar girando hasta que la batera transfiera todos los electrones del polo positivo al negativo, es decir hasta que la batera se gaste.

    Formas de producir electricidad:

    Mecnica: Frotamiento. (bolgrafo)

    Por presin: Piezoelctricas.

    Qumica: En una batera.

    Magntica: Alternador de un coche.

    Luminosa: Panel fotovoltaico.

    Calorfica: Lmpara de descarga.

    Para producir este flujo de agua (movimiento de electrones), y mantenerlo, es necesario que algo o alguien este constantemente sacando agua del segundo depsito y metindolo en el primero.

  • Practicas: Instalaciones Elctricas Y Dmoticas.

    PCPI 7

    Corriente Continua / Corriente Alterna.

    Existen dos tipos de corriente, en funcin del movimiento de los electrones dentro de los materiales:

    Corriente continua. CC (DC)

    Corriente alterna. CA (AC)

    Corriente Continua.

    Tambin se llama de forma abreviada CC, o en ingles DC.

    Se genera en bateras, pilas, paneles solares, etc.

    En un circuito de corriente continua el movimiento de cargas se hace en un sentido, del polo positivo al polo negativo, por lo que se dice que esta corriente siempre tiene la misma direccin.

    Corriente Alterna.

    Tambin se llama de forma abreviada CA, o en ingles AC.

    Se genera en centrales nucleares, trmicas, hidroelctricas, aerogeneradores, etc.

    Es el tipo de corriente que tenemos en nuestras viviendas.

    En corriente alterna el sentido de la corriente es alterno, es decir se realiza en ambos sentido.

    Smil hidrulico de la corriente alterna:

  • Practicas: Instalaciones Elctricas Y Dmoticas.

    PCPI 8

    Intensidad de Corriente I

    La cantidad de corriente que circula por un circuito en la unidad de tiempo se denomina INTENSIDAD DE CORRIENTE o CORRIENTE simplemente.

    Esta magnitud se representa por la letra I y se mide en AMPERIOS (A), con un aparato llamado Ampermetro

    Tensin Elctrica U

    En un circuito elctrico los electrones circulan siempre que existe una diferencia de potencial entre dos puntos.

    Esta diferencia de potencial se denomina:

    - TENSIN ELECTRICA.

    - VOLTAJE.

    - DIFERENCIA DE POTENCIAL.

    Esta magnitud se representa por la letra V y se mide en VOLTIOS (V), con un aparato llamado VOLTIMETRO

    Si hacemos la comparacin con un circuito hidrulico, la tensin o diferencia de potencial seria la diferencia de altura entre los dos depsitos.

    Si no existe diferencia de potencia no es posible que se produzca flujo de corriente elctrica entre los dos puntos.

  • Practicas: Instalaciones Elctricas Y Dmoticas.

    PCPI 9

    Resistencia Elctrica. R

    Se denomina resistencia elctrica a la dificultad que presenta un material al paso de la corriente elctrica

    Esta magnitud se representa por la letra R y se mide en OHMIOS () con un aparato llamado Ohmetro.

    Cada material presenta una resistencia caracterstica, por lo que encontramos materiales que son capaces de conducir fcilmente la corriente elctrica y se denominan conductores, y otros materiales que presentan gran resistencia a que la corriente elctrica circule por ellos, denominados aislantes.

    Si hacemos la comparacin con un circuito hidrulico, la resistencia seria la mayor o menor facilidad que presenta la tubera al paso de la corriente de agua.

    Ley de Ohm.

    La ley de Ohm relaciona el valor de la Resistencia de un conductor con la Intensidad de corriente que lo atraviesa al ser sometido a una diferencia de potencial (V).

    V = R * I

    Dicho de otra forma:

    La diferencia de potencia (Tensin V), es igual a la Resistencia que presenta un conductor por el producto de la Intensidad que lo recorre.

    Para Operar podemos emplear la siguiente grafica:

    Despejando tenemos que la R es:

    V / I = R

    R = V / I

    Despejando tenemos que la I e