Electricidad basica
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Corriente Eléctrica Es el movimiento de los electrones a través de un conductor. Según el tipo de desplazamiento diferenciamos entre corriente continua y alterna. Los conductores son materiales que dejan pasar la corriente eléctrica a través del mismos. Ejemplo (oro, cobre, plata, hierro, aluminio, etc..) Los aislantes son los materiales que no dejan pasar la corriente eléctrica a través de ella. Ejemplo (madera, plástico, vidrio, papel, goma, etc…)
En la corriente Continua los electrones se desplazan siempre en el mismo sentido. Ejemplos: pilas - baterías Gráficamente:
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En la corriente Alterna los electrones cambian de sentido en su movimiento 50 veces por segundo en el caso europeo y 60 veces por segundo en América. El movimiento descrito por los electrones en este caso es sinusoidal. Ejemplo: las red eléctrica domiciliaria
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Generadores
La obtención de energía eléctrica se puede producir de varias formas, por frotamiento, presión, luz, acción de campos magnéticos, reacciones químicas,… Los métodos más utilizados son los dos últimos.
El uso de la energía química para la producción de energía eléctrica se da en las pilas. Ciertas sustancias naturales tienen la propiedad de generar corriente eléctrica en su interior gracias a la reacción química que
se produce entre sus componentes. Si tomamos varios limones y unas chapas de cobre y cinc podremos fabricar una pila de voltaje muy bajo, se trata de una pila muy básica
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Las pilas y baterías comerciales son generadores químicos de energía eléctrica que utilizan elementos capaces de desarrollar un flujo de electrones más intenso. ¿Cómo funciona una pila? Para analizar su funcionamiento imaginemos que estamos en el interior de unapila, observamos que hay una zona en la que existe gran acumulación de electrones (polo negativo) y el otro extremo una menor cantidad de protones (polo positivo). Si conectamos un receptor (motor) entre los dos terminales de la pila vemos que los electrones comienzan a circular del borne negativo al borne positivo provocando un desplazamiento de los electrones que al atravesar el motor producen su movimiento. Los electrones llegan al polo positivo donde se acumulan, la pila posee la capacidad interna de ir “desplazando” los electrones que llegan al polo positivo al polo negativo. ¿Por qué se gastan las pilas? Este transvase interno de electrones se repite muchas veces hasta que esta capacidad interna se va debilitando y ya no puede llevarse a cabo el transvase. La mayoría de las pilas están fabricadas con metales pesados y por tanto, pueden ser muy contaminantes. Las pilas de tipo botón son las más contaminantes de todas por utilizar mercurio. El mercurio es un veneno muy activo que filtra hacia las aguas subterráneas y desde aquí pasa a los animales pudiendo ser la causa de graves enfermedades, NUNCA tires las pilas a la basura recíclalas en los contenedores existentes para ello o en comercios encargados de recogerlas.
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Hans Christian Oesterd (1777-1851), físico danés, observó, mediante un experimento que la aguja de una brújula situada cerca de una corriente eléctrica se desviaba. Esto le llevó a una conclusión muy sencilla:La corriente eléctrica pasando a través de un conductor actúa como un imán.¿Quieres comprobarlo? Enrolla un cable alrededor de una brújula y después conéctalo a un pila, verás cómo se mueve la aguja. Este efecto también podemos observarlo en el siguiente experimento, tomamos un papel y practicamos un orificio para el paso de un cable, en el papel situamos limaduras de hierro y conectamos el cable a una pila, podemos observar como la disposición de las limaduras ala pasar la corriente eléctrica es similar a la que formarían ante la presencia de un imán.
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Michael Faraday (1791-1867) se enteró del experimento de Oesterd y se le ocurrió la siguiente idea: ¿es posible que el movimiento de un imán genere corriente eléctrica? Para comprobar esta hipótesis construyó una bobina, arrollamiento de un cable conductor y situó un imán en su interior. Produjo el movimiento de uno respecto al otro y observó que se generaba un flujo eléctrico, a este fenómeno lo denominó inducción magnética, base del funcionamiento de las dinamos.
Si enrollamos un cable alrededor de un hierro (un tornillo, varillas,…) tendremos una bobina mucho más potente ya que el hierro facilita la circulación del campo magnético por el interior de la bobina. Este diseño se denomina electroimán y tiene múltiples aplicaciones, timbres, grúa industrial, …
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Los alternadores y las dinamos son máquinas eléctricas que transforman la energía mecánica de rotación, que reciben a través de su eje en energía eléctrica alterna y continua respectivamente. El alternador.- Cuando un conductor se desplaza a través de un campo magnético se genera en este una corriente eléctrica inducida. Si el cable utilizado para moverlo con mayor facilidad tiene forma de espira, se inducirá en esta una tensión que irá oscilando (alternado) entre unos valores máximos y mínimo que incluso irán cambiando de giro. Se genera una corriente alterna.
El alternador consta de dos partes, el rotor y el estator
El rotor es un elemento cilíndrico provisto de electroimanes situado en el interior del estator capaz de girar alrededor de su eje cuando éste es impulsado por la acción de una fuerza.
El estator es la carcasa metálica fija en cuyo interior se aloja el rotor sobre el que se arrolla un hilo conductor.
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La dinamo y el motor.- Empleando un imán y una espira con unos anillos colectores es posible generar corriente eléctrica alterna, si sustituimos los anillos colectores por un solo anillo dividido en dos partes aisladas entre sí tendremos una dinamo. En este caso la corriente circula en un solo sentido, corriente continua.
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La dinamo es una máquina reversible puede trabajar como generador o como motor. Como generador transforma la energía mecánica en energía eléctrica y como motor transforma la energía eléctrica en mecánica de rotación.
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Sentido de la Corriente
Las cargas eléctricas que se mueven en un circuito son electrones (cargas eléctricas negativas) la cuales salen del polo negativo de las pilas y tras recorrer el circuito regresan a ella, entrando por el polo positivo. (Sentido real)
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Magnitudes básicas : ley de ohm Tensión (v) : Es la diferencia de potencial entre dos puntos, donde se concentran las cargas positivas (+) y negativas (-) de un
circuito eléctrico. Su unidad de medida es el Voltio (v)
Intensidad (I) : Es el movimiento ordenado de cargas a través de un conductor. Su unidad de medida es el Amperio (A)
Resistencia (R) : Es el elemento que produce oposición al paso de la corriente eléctrica. Su unidad de medida es el Ohmio (Ω)
La relación de estas tres magnitudes, se refleja en la ley de ohm.
La ley de ohm nos dice, que la Intensidad de corriente que circula por un dispositivo es directamente proporcional a la Tensión aplicada, e inversamente proporcional a la Resistencia del mismo.
I =
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Circuito Eléctrico
Es el camino preparado o diseñado para la circulación de la corriente eléctrica.
Los elementos básicos que podemos observar en un circuito eléctrico son: generadores, lámparas, interruptor, conductores, etc…
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Circuito Abierto y Circuito Cerrado
Un circuito eléctrico esta Abierto, cuando la corriente eléctrica encuentra en su camino una interrupción (lámpara apagada)
Un circuito eléctrico esta Cerrado, cuando la corriente eléctrica no encuentra ningún obstáculo en su camino (lámpara prendida)
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Circuito en Serie
Un circuito en Serie, es cuando dos o mas elementos o componentes, conectados en un circuito, le ofrece un solo camino de circulación a la corriente eléctrica.
Conexión en serie: los receptores (lámparas) se conectan uno a continuación de otro (salida con entrada)
Características: si se funde o quita una de ellas la otra no luce.
La intensidad que circula por cada bombilla es la misma
Cada vez que aumentamos las bombillas conectadas en serie, lucirán menos
La tención total se reparte entre los diferentes receptores (lámparas)
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Circuito en Paralelo
Un circuito en paralelo es cuando, dos o mas elementos o componentes, conectados en un circuito le ofrece dos o mas caminos de circulación a la corriente eléctrica.
Conexión en paralelo: los receptores se conectan en ramas diferentes intercaladas entre dos puntos del circuito.
Características: si se funde o quita una de ellas las de mas siguen encendidas.
La intensidad total suministradas por las pilas, se reparten por las diferentes ramas.
Todas las bombillas están a la misma tensión.
Aunque aumentamos el numero de bombillas en paralelo, siguen luciendo igual (cada una en función de su potencia)
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Corto Circuito
Un corto circuito es cuando, el paso de la corriente eléctrica, a través de un circuito es incontrolada, es decir que no existe ningún elemento que regule el paso del mismo, decimos entonces que es un corto circuito.
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Simbología de los elementos o componentes de un circuito
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Efecto de la Corriente Eléctrica
La corriente eléctrica causa diversos efectos los elementos que atraviesa al transformarse en otro tipo de energía que podemos aprovechar en forma de calor, luz y movimiento.
Calor: cuando los electrones chocan contra los átomos que construyen el material por el que circulan, parte de la energía que transportan se convierte en calor (efecto Joule).
Luz: si la temperatura del conductor por donde pasa la corriente se hace lo suficientemente alta, esta se vuelve incandescente, emitiendo luz.
Movimiento: la conversión de la energía eléctrica en movimiento se realiza a través de motores.
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Riesgo de la corriente eléctrica
La corriente eléctrica constituye un peligro para los seres vivos, a partir de los 24v de tensión. Debe saber que la tensión de la red de nuestras casas es de 220v.
PRECAUCIONES: Sécate bien las manos, antes de utilizar aparatos eléctricos.
No dejes conectados aparatos que puedan recalentarse.
Desconecta el suministro de luz antes de hacer cualquier reparación.
Aísla bien las conexiones que realices.
Conecta a la toma de tierra a todos los aparatos de la vivienda, así como sus partes metálicas.
DAÑOS QUE CAUSA LA ELECTRICIDAD
Quemaduras
Parálisis muscular
Perdida de conocimiento
Muerte por parada cardiaca