Conceptos de electricidad

Conrado Perea

Conceptos de electricidad.

La electricidad tiene su origen en

el movimiento de una pequeña

partícula llamada electrón que

forma parte del átomo. El átomo

es la porción más pequeña de la

materia y está compuesto por un

núcleo donde se encuentran

otras partículas, como los

protones (con carga eléctrica

positiva) y los neutrones (sin

carga).

Conceptos de electricidad• Un átomo puede tener muchos electrones, situados en

órbitas que giran alrededor del núcleo. Hay un

fenómeno que consiguen arrancar electrones de las

órbitas externas del átomo, quedando entonces

deficitario de cargas negativas (el átomo se convierte

así en un ion positivo).

• Al producirse el abandono de un electrón de su órbita,

queda en su lugar un “hueco” el cual atraerá a un

electrón de un átomo contiguo, de este modo se

desencadena una cascada de electrones arrancados de

otros átomos contiguos para ir rellenando huecos

sucesivos, y así se produce una circulación de

electrones.

Aislantes y conductores

• No todos los átomos tienen la misma

facilidad para desprender electrones de sus

órbitas y originar una corriente eléctrica;

hay cuerpos como los metales (cobre, plata,

hierro, etc.) donde los electrones fluyen con

facilidad ,mientras que otros materiales

(madera, plástico, caucho) encuentran

mucha dificultad. Los primeros son los

llamados conductores y los segundos no

conductores o aislantes.

Aislantes y conductores

• No obstante entre ambos se encuentran los

semiconductores, elementos cuya

conductibilidad eléctrica depende de las

condiciones del circuito y de la

composición química que interviene en su

formación.

Elementos básicos de un circuito

• Conductor: hilo de resistencia que une

eléctricamente dos o más elementos.

• Generador o fuente: elemento que produce

electricidad.

• Nodo: punto de un circuito donde concurren

varios conductores distintos (resistencias,

condensadores, transformador, diodo, etc)

Magnitudes eléctricas

• Tensión eléctrica. Se denomina tensión

eléctrica (o también voltaje) a la fuerza

potencial (atracción) que hay entre dos pun-

tos cuando existe entre ellos diferencia en el

número de electrones.

• En los polos de una batería hay una tensión

eléctrica y la unidad que mide la tensión es

el voltio (V).

Magnitudes eléctricas

• Corriente eléctrica: Se denomina a la

cantidad de electrones o intensidad (I) con

la que estos circulan por un conductor.

Cuando hay una tensión aplicada en sus

extremos, se le denomina corriente eléctrica

o intensidad.

• La unidad que mide la intensidad es el

amperio (A).

Magnitudes eléctricas

• Resistencia eléctrica (R): los electrones que

circulan por un conductor encuentran cierta

dificultad a circular libremente ya que el propio

conductor opone una pequeña resistencia;

resistencia que depende de la longitud, la

sección y el material con que está construido el

conductor.

• La corriente fluirá mejor cuanto mayor sea la

sección y menor la longitud. La unidad que

mide la resistencia es el ohmio (Ω).

Ley de Ohm

• Se denomina al flujo de corriente en

amperios que circula por un circuito

eléctrico cerrado. Es directamente

proporcional a la tensión o voltaje

aplicado, e inversamente proporcional a

la resistencia en ohm de la carga que

tiene conectada.

FÓRMULA MATEMÁTICA

GENERAL DE REPRESENTACIÓN

DE LA LEY DE OHM

• Desde el punto de vista matemático el

postulado anterior se puede representar por

medio de la siguiente Fórmula General de la

Ley de Ohm:

Ley de ohm

• En este ejemplo, la corriente que circula por

el circuito (por el resistor) es: I = 12 Voltios

/ 6 ohms = 2 Amperios.

Tipos de corriente. Corriente

continua

• La corriente continua (c.c.) es producida por

generadores que siempre suministran la

corriente en la misma dirección.

• En el automóvil por ejemplo, se utiliza

corriente continua porque puede

almacenarse en la batería garantizando así

su disponibilidad cuando se precise.

Tipos de corriente. Corriente

continua

• La corriente alterna (c.a.) no puede almacenarse

en baterías, pero es mucho más fácil y barata de

producir gracias a los alternadores.

• La corriente alterna cambia de polaridad

cíclicamente siendo alternativamente positiva y

negativa indistintamente. La forma de onda

depende del generador que la produce.

Tipos de corriente

Potencia eléctrica

• La potencia se define como la energía o

trabajo consumido o producido en un

determinado tiempo.

• En los circuitos eléctricos la unidad de

potencia es el vatio (W) y su definición está

relacionada con la tensión aplicada y la

intensidad que circula por un circuito:

Potencia eléctrica.

• Se dice que un vatio es la energía (trabajo)

que libera un amperio en un circuito con

una tensión de un voltio. Puede expresarse

con una fórmula.

– W = V x A

– A = W:V

– V= W:A

Potencia eléctrica

• Como el resultado de esta expresión

matemática (similar a la de la Ley de Ohm)

puede deducirse un valor conociendo los

otros dos y así obtener tres fórmulas

matemáticas que permitan resolver cualquier

incógnita.

– W = V x A

– A = W:V

– V= W:A

Asociación de resistencias

1. En serie: se dice que se han asociado

resistencias en serie cuando a través de cada

una de ellas circula la misma corriente.

Asociación de resistencias

2. En paralelo: se dice que se han asociado

resistencias en paralelo, si la diferencia de

potencial en los extremos de cada una de

ellas es la misma y la corriente que circula

por cada una de ellas es distinta.

Seguridad eléctrica

• Cualquier conocimiento de un sistema

eléctrico es incompleto si se desconocen los

peligros físicos que el mismo puede

representar para las personas y las

instalaciones.

Seguridad eléctrica.

• La energía eléctrica es muy útil y fácil de

manipular, pero también es peligrosa y

potencialmente letal. La mayoría de los

accidentes de origen eléctrico es por

imprudencia o ignorancia de las reglas de

seguridad elementales.

Seguridad eléctrica.

• Una persona recibe una descarga eléctrica

cuando se convierte en el eslabón que cierra

un circuito. Esto puede suceder por

ejemplo, cuando toca los polos positivo y

negativo de una fuente.

• Este tipo de situaciones se pueden prevenir

adoptando entre otras, las siguientes

medidas de seguridad:

Seguridad eléctrica: medidas de

seguridad

• Nunca trabajes sobre dispositivos

energizados, ni asumas a priori que están

desconectados. Si necesitas trabajar sobre

un circuito energizado, utiliza siempre

herramientas de mango aislado, así como

equipos de protección apropiados al

ambiente eléctrico en el cual estás

trabajando.

Seguridad eléctrica.

• El calzado que uses, debe garantizar que

los pies queden perfectamente aislados del

piso.

• No trabajes en zonas húmedas o mientras la

ropa esté húmeda. La humedad reduce la

resistencia de la piel y favorece la

circulación de corriente eléctrica.