ORIGEN DE LA ELECTRICIDAD

Primero debemos entender que la electricidad siempre ha existido (es parte de la naturaleza que nos rodea), el hombre sólo la ha descubierto. Esta electricidad natural se denomina "electricidad estatica".

Las primeras noticias del descubrimiento de la electricidad se remontan al siglo VII a. C. cuando Tales de Mileto (640-548 a. C.), uno de los Siete Grandes Sabios de la antigua Grecia, descubrió que al frotar un trozo de ambar (resina fosilizada) con un paño, éste empezaba a atraer pequeñas particulas como hojas secas, plumas e hilos de tejido. Tales de Mileto creyó que esto se producía debido a un "espiritu" que se encontraba dentro del ambar, al cual llamó elecktron y de ello se deriva la palabra electricidad.

A pesar de estos primeros estudios, ni la civilizacion Griega en su apogeo, ni Roma en su esplendor, ni el mundo feudal europeo contribuyeron de manera significativa a la comprensión de la electricidad y del magnetismo, ni de la interactividad de ambos (llamado electromagnetismo). Durante toda la edad media la ciencia cayó en una época oscura en la cual las creencias religiosas "la amordazaron de pies y manos".

ENERGÍA ELÉCTRICA

Es causada por el movimiento de las cargas eléctricas en el interior de los materiales conductores. Esta energía produce, fundamentalmente, 3 efectos: luminoso, térmico y magnético. Ej.: La transportada por la corriente eléctrica en nuestras casas y que se manifiesta al encender una bombilla.

CONCEPTO DE ELECTRICIDAD:

La electricidad es una propiedad física manifestada a través de la atracción o del rechazo que ejercen entre sí las distintas partes de la materia. El origen de esta propiedad se encuentra en la presencia de componentes con carga negativa (denominados protones) y otros con carga positiva (los electrones).

La electricidad, por otra parte, es el nombre que recibe una clase de energía que se basa en dicha propiedad física y que se manifiesta tanto en movimiento (la

corriente) como en estado de reposo (la estática). Como fuente energética, la electricidad puede usarse para la iluminación o para producir calor

CIRCUITO ELÉCTRICO

Es el recorrido preestablecido por por el que se desplazan las cargas eléctricas.

Las cargas eléctricas que constituyen una corriente eléctrica pasan de un punto que tiene mayor potencial eléctrico a otro que tiene un potencial inferior. Para mantener permanentemente esa diferencia de potencial, llamada también voltaje o tensión entre los extremos de un conductor, se necesita un dispositivo llamado generador (pilas, baterías, dinamos, alternadores...) que tome las cargas que llegan a un extremo y las impulse hasta el otro. El flujo de cargas eléctricas por un conductor constituye una corriente eléctrica.

EJERCICIOS DE CORRIENTES ELECTRICAS

1. -Sobre un resistor de 10 ohms se mantiene una corriente de 5 A durante 4 minutos. ¿Cuántos coulomb y cuantos electrones pasan a través de la sección transversal del resistor durante ese tiempo.

Solución

Tenemos: Recuerde que: donde tenemos

Así:

Fig.7.11. Problema 1

REGLA DIVISORA DE CORRIENTE

Es una configuración presente en circuitos eléctricos que puede fragmentar la corriente eléctrica de una fuente entre diferentes impedancias conectadas en

paralelo. El divisor de corriente es usado para satisfacer la Ley de tensiones de Kirchhoff.

Supóngase que se tiene una fuente de corriente IC, conectada en paralelo con n impedancias. La polaridad negativa de la fuente IC - debe estar conectada al nodo de referencia. Las impedancias deben cerrar el circuito.

REGLA DIVISORA DE TENSIÓN

Es una configuración de circuito eléctrico que reparte la tensión de una fuente entre una o más impedancias conectadas en serie.

Supóngase que se tiene una fuente de tensión , conectada en serie con n impedancias.

Para conocer el voltaje en la impedancia genérica , se utiliza la ley de Ohm:

Sustituyendo la segunda ecuación en la primera se obtiene que el voltaje en la impedancia genérica será:

Obsérvese que cuando se calcula la caída de voltaje en cada impedancia y se recorre la malla cerrada, el resultado final es cero, respetándose por tanto la segunda ley de Kirchhoff.

CIRCUITOS EN SERIE

Un circuito en serie es un circuito donde solo existe un camino desde la fuente de

tensión (corriente) o a través de todos los elementos del circuito, hasta regresar nuevamente a la fuente. Esto indica que la misma corriente fluye a través de todos los

elementos del circuito, o que en cualquier punto del circuito la corriente es igual.

Un ejemplo de un circuito en serie son las viejas luces navideñas. Por cada bombilla fluye la misma corriente y si se abre en algún punto el circuito, todo el circuito queda abierto. Es esa la gran desventaja de los circuitos en serie, si una bobilla se funde o es

removida, el circuito entero deja de operar. Es por esto que actualmente se usan circuitos mixtos, formados por la combinación de circuitos en serie y circuitos en

paralelo.

CIRCUITOS EN PARALELO

A diferencia de un circuito en serie, un circuito en paralelo es un circuito que tiene dos o más caminos independientes desde la fuente de tensión, pasando a través de elementos del circuito hasta regresar nuevamente a la fuente. En este tipo de circuito dos o más

elementos están conectados entre el mismo par de nodos, por lo que tendrán la misma tensión. Si se conectan más elementos en paralelo, estos seguirán recibiendo la misma

tensión, pero obligaran a la fuente a generar más corriente. Esta es la gran ventaja de los circuitos en paralelo con respecto a los circuitos en serie; si se funde o se retira una

elemnto como por ejemplo una bombilla, el circuito seguirá operando para el funcionamiento de los demás elementos.

BATERIA (PILA ACUMULADORES)

Se denomina batería, batería eléctrica, acumulador eléctrico o simplemente acumulador, al dispositivo que almacena energía eléctrica, usando

procedimientos electroquímicos y que posteriormente la devuelve casi en su totalidad; este ciclo puede repetirse por un determinado número de veces. Se trata de un generador eléctrico secundario; es decir, un generador que no puede funcionar sin que se le haya suministrado electricidad previamente, mediante lo que se denomina proceso de carga.

Las baterías, a diferencia de las pilas, son recargables, aunque según países y contextos los términos pueden intercambiarse o confundirse. En este artículo se referirá a la primera definición.

FUENTES DEPENDIENTES:

Son fuentes dependientes aquellas cuya tensión o corriente es proporcional a la tensión o corriente por alguna rama del circuito.

Tipos de fuentes dependientes:

Tenemos cuatro tipos posibles:

Fuente de tensión controlada por tensión.

µ ≡ ganancia de tensión en cto. ab. (adimensional)

Fuente de corriente controlada por corriente.

β ≡ ganancia de corriente en ccto. (adimensional)

Fuente de tensión controlada por corriente.

ρ ≡ resistencia de transferencia o transresistencia (Ω)

Donde:

Fuente de corriente controlada por tensión.

≡ transconductancia (Ω-1)