Instituto Universitario Politécnico

“Santiago Mariño”

Extensión Porlamar – Estado Nueva Esparta

CIRCUITOS

ELÉCTRICOSLarez, Efrain. 22283199

La ElectricidadEs el conjunto de fenómenos físicos relacionados con la presencia y flujo de cargas eléctricas. se origina por el movimiento de los electrones de algún material conductor. Al igual que los átomos y los imanes, las moléculas de electricidad tienen los dos tipos de carga, positiva y negativa.

Pero si las cargas son iguales se rechazan entre sí. La electricidad creada por frotación se llama estática y la transmitida por corriente es la electricidad dinámica.

Cuando las cargas son de signos opuestos, se atraen. Las cargas positivas atraen las cargas negativas

La electricidad realizó

su primera

aparición hacia el año 600

a. C.,

Cuando el filósofo griego Tales de Mileto observó que frotando una varilla de ámbar con una piel o con lana, se obtenían pequeñas cargas (efecto triboeléctrico) que atraían pequeños objetos, y frotando mucho tiempo podía causar la aparición de una chispa.

En el año 1747, Benjamín Franklin, desarrollo la teoría de la electricidad es un fluido que existe en la materia y su flujo se debe al exceso o defecto del mismo en ella. Hoy día se mantienen estos términos, pero con una comprensión distinta del fenómeno. Se utiliza en las pilas con sus signos más y menos

En 1820, Hans Christian Orsted descubrió que la corriente eléctrica crea un campo magnético. Con este descubrimiento los científicos pudieran relacionar el magnetismo a los fenómenos eléctricos.

En 1879, Thomas Edison inventó el foco eléctrico. utilizando electricidad de baja corriente, el vacío dentro de un globo y un filamento pequeño y carbonizado y produjo una fuente de energía duradera y confiable. Desde ese momento creó la bombilla. Antes de 1879, la electricidad por corriente directa (DC) solamente se utilizaba para iluminar áreas exteriores.

A finales del siglo XIX, Nikola Tesla empezó a trabajar con la generación, uso y transmisión de electricidad de corriente alterna (AC), la cual puede transmitirse a distancias muchos mayores que la corriente directa (DC). Tesla, con la ayuda de Westinghouse, introdujo la iluminación interior a nuestros hogares y a las industrias. Él trabajó en refinar el diseño del transformador y en construir una red práctica de energía de corriente alterna (AC). Su idea era lograr transmitir de forma gratuita (sí, de forma gratuita) energía y comunicaciones inalámbricas, para lo cual trabajó varios años de su vida en un proyecto llamado Torre Wardenclyffe a principios de 1900.

NIKOLA

TESLA

Fenómenos y Propiedades de la Electricidad

Carga eléctrica: una propiedad de algunas partículas subatómicas, que determina su interacción electromagnética.

Magnetismo: La corriente eléctrica produce campos magnéticos, y los campos magnéticos variables en el tiempo generan corriente eléctrica.

Corriente eléctrica: un flujo o desplazamiento de partículas cargadas eléctricamente por un material conductor; se mide en amperios.

Campo eléctrico: un tipo de campo electromagnético producido por una carga eléctrica incluso cuando no se está moviendo. El campo eléctrico produce una fuerza en toda otra carga, menor cuanto mayor sea la distancia que separa las dos cargas. Además las cargas en movimiento producen campos magnéticos.

Potencial eléctrico: es la capacidad que tiene un campo eléctrico de realizar trabajo; se mide en voltios.

Uso de la ElectricidadLa electricidad se viene utilizando desde épocas atrás, hoy en día se le dan diferentes usos a la electricidad, debido a su capacidad de adaptación, en el mundo moderno no existe ninguna actividad económica que no utilice la electricidad.

Hogares

La electricidad se utiliza en los hogares para usos térmicos (calefacción, aire acondicionado, agua caliente y cocina), en competencia con otros combustibles como el butano, el gasóleo, el carbón y el gas natural, siendo la única energía empleada para la iluminación y los electrodomésticos.

Transporte

Gran parte del transporte público (y dentro de él los ferrocarriles y los metros) emplea energía eléctrica. El motor eléctrico inventado por Faraday y la fabricación de los diferentes tipos de motores eléctricos que existen

Industrias

Los principales consumidores de electricidad son las industrias, destacando aquellas que tienen en sus procesos productivos instalados grandes hornos eléctricos, tales como siderúrgicas, cementeras, cerámicas y químicas. Las industrias también consumen electricidad para suministrar iluminación eléctrica. Otro campo general de consumo eléctrico en las empresas lo constituye el dedicado a la activación de las máquinas de climatización tanto de aire acondicionado como de calefacción.

Fabricas

La electricidad fundamentalmente tiene muchos usos en las fábricas: se utiliza para mover motores, para obtener calor y frío, para procesos de tratamiento de superficies mediante electrólisis, etc. Una circunstancia reciente es que la industria no sólo es una gran consumidora de electricidad, sino que, gracias a la cogeneración, también empieza a ser productora.

Un circuito eléctrico es el recorrido de la electricidad a través de un conductor, desde la fuente de energía hasta su lugar de consumo. Las partes de un circuito eléctrico son: Fuente de energía (pila, batería, enchufe); Conductor: cable; Fuente de consumo o dispositivo: (bombillo, aparato eléctrico); Interruptor o switch (apagador, enchufe).

Componentes de un Circuito Eléctrico

Los Interruptores: Permiten controlar cuando circula la corriente y cuando no.

El Generador: Produce la corriente eléctrica. Una pila, es un generador. El generador tiene dos polos o bornes. Por uno sale las cargas y por otro entra. De este modo se crea la corriente.

Los Cables: Conduce la corriente eléctrica desde el generador hasta los demás elementos del circuito. Normalmente son de cobre y están cubiertos de plástico.

Las Bombilla o los Componentes Eléctricos, u otros componentes transforma la corriente eléctrica que les llega en luz.

Corrientes EléctricasLas corrientes eléctricas se conocen como la circulación de cargas o electrones a través de un circuito eléctrico cerrado, estas siempre se mueven desde el polo negativo al positivo en un circuito cerrado. Se distinguen dos tipos de corrientes:

Corriente continua: Es aquella corriente en donde los electrones circulan en la misma cantidad y sentido, es decir, que fluye en una misma dirección. Su polaridad es invariable y hace que fluya una corriente de amplitud relativamente constante a través de una carga. A este tipo de corriente se le conoce como corriente continua (cc) o corriente directa (cd), y es generada por una pila o batería.

Corriente alterna: La corriente alterna es aquella que circula durante un tiempo en un sentido y después en sentido opuesto, volviéndose a repetir el mismo proceso en forma constante. Su polaridad se invierte periódicamente, haciendo que la corriente fluya alternativamente en una dirección y luego en la otra. Se conoce en castellano por la abreviación CA y en inglés por la de AC.

Intensidad de la corrienteEs el flujo de carga eléctrica por unidad de tiempo que recorre un material. Se debe al movimiento de las cargas (normalmente electrones) en el interior del material. En el Sistema Internacional de Unidades se expresa en C/s (culombios sobre segundo), unidad que se denomina amperio.

Intensidad = carga/tiempo I= Q/t

Diferencia de Potencial La diferencia de potencial, es el impulso que necesita una carga eléctrica para que pueda fluir por el conductor de un circuito eléctrico, esta corriente cesará cuando ambos puntos igualen su potencial eléctrico.Si la energía (E) que el generador cede al circuito durante su funcionamiento es directamente proporcional a su diferencia de potencial (V) y a la carga, q (C), que pone en movimiento.

E= q * V

Ley de OHMLa ley de Ohm, es una ley de la electricidad. Establece que la diferencia de potencial V que aparece entre los extremos de un conductor determinado es proporcional a la intensidad de la corriente I que circula por el citado conductor. Ohm completó la ley introduciendo la noción de resistencia eléctrica R; que es el factor de proporcionalidad que aparece en la relación entre V e I:

V = R * IOtras expresiones alternativas, que se obtienen a partir de la ecuación anterior, son:

I = V/R lo R = V * RV a la Diferencia de potencial, R a la resistencia e I a la intensidad de la corriente. Las unidades de esas tres magnitudes en el sistema internacional de unidades son, respectivamente, voltios (V), ohmios (Ω) y amperios (A)

ResistenciaLa resistencia de un material es una medida que indica la

facilidad con que una corriente eléctrica puede fluir a través de él. La resistencia de un conductor es directamente proporcional a su longitud e inversamente proporcional a su sección y varía con la temperatura.

La resistencia de un conductor es el cociente entre la diferencia de potencial o voltaje que se le aplica y la intensidad de corriente que lo atraviesa

Leyes de KirchhoffPrimera Ley de Kirchhoff (Regla de los nodos)Se tiene un circuito que tiene amperímetros, en cada una de sus ramas, de tal manera que se puede determinar la corriente que circula por ellas y comprobar la Ley de los nodos.

Segunda Ley de Kirchhoff (Regla de las mallas)Se tiene un circuito que tiene voltímetros, en cada una de las resistencia que forman parte de una malla, de tal manera que se puede determinar la diferencia de potencial en cada resistencia y comprobar la Ley de la malla.

Aplicaciones de las Leyes de Kirchhoff (Puente de Wheatstone) Usando este aparato se pueden determinar resistencias desconocidas a partir de resistencias patrones.