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Qué es la electricidad

EBONITA

ATRACCIÓN

REPULSIÓN

VIDRIO

EBONITA EBONITA

PROPIEDADES DE LOS MATERIALES POR ACCIÓN DEL FROTAMIENTO

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Qué es la electricidad

VIDRIO

A PAÑOB PIEL DE GATO

EBONITA

++++++++++++++

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

__ _ _ _ _ _ _ _

+

Electrificación de materiales por frotamiento

Electron Electron+ + + + + + +

PROPIEDADES DE LOS MATERIALES POR ACCIÓN DEL FROTAMIENTO

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Teoría atómica EL ÁTOMO

++

+

-

-

-

ÁTOMO DE LITIO

Núcleo (Protones y Neutrones)

Corteza

Electrón

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Teoría atómica EL ÁTOMO

++

+

-

-

-

A

++

+

-

-

-

electrónarrancado

vacio

B

neutrón

protrón

++

+

-

-C

++

+

-

--

-

D--

A : átomo de litio, carga neutra 3(+) +3(-) = 0

B : átomo de litio, desprendimiento de electrón por frotamiento

C : átomo de litio, carga positiva 3(+) +2(-) = 1(+) “CATIÓN

D : átomo de litio, carga negativa 3(+) +4(-) = 1(-) “ANIÓN

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Teoría atómica EL ELECTRÓN

R. A. Millikan descubrió la relación existente entre la carga y la masa de los electrones, siendo los valores de estos, respectivamente

1,602 X 10-19 culombios (=1.602 trillones)

9,106 X 10-31 kg. (=91.06 quintillones)

Robert Andrews Millikan

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CARGA ELÉCTRICA (LEY DE COULOMB)

Se denomina carga eléctrica la cantidad de electricidad en un cuerpo, es decir, el exceso o defecto de electrones

El culombio es una carga equivalente a 6,3 X 1018 Electrones

(=6.3 trillones)

El nombre de culombio se debe al descubridor de la ley fundamental de electrostática, Charles de Coulomb (1736‑1806).

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CARGA ELÉCTRICA (LEY DE COULOMB)

La fuerza con que se atraen o repelen dos cargas eléctricas es directamente proporcional al producto de sus cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa

Matemáticamente responde a la siguiente ecuación

Ley de Coulomb

2r´Q·Q

·kFF = la fuerza de atracción o repulsión,k =1/4 · π · ε es la constante de proporcionalidad; ε depende del medio en el que se haga la medida (aire, vacío, etc.),Q = la carga de uno de los cuerpos,Q´ = la carga del otro cuerpo,r = la distancia entre ambos cuerpos.

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CÓMO SE PUEDE PRODUCIR ELECTRICIDAD

Energía Acción

Mecánica Frotamiento

Mecánica Presión

Química Química

Magnética Magnetismo

Luminosa Luz

Calorífica Calor

Según sea la clase de energía aplicada al cuerpo, así será la forma de obtención de la electricidad; normalmente, se podrá disponer de electricidad por los siguientes procedimientos:

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Producción de electricidad por frotamiento

Esta forma de producción de electricidad es la más antigua que se conoce; recuérdese que los griegos ya conocían esta forma de producir electricidad

Moqueta o suelo sintético

Al andar rozamos la moquetay nos cargamos electricamente

Al tocar un objeto metáliconos descargamos

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Producción de electricidad por presión

Algunos materiales tienen propiedades piezoeléctricas características; por ejemplo, al someter un cristal de cuarzo a una presión, aparecen en la superficie del cristal cargas eléctricas

A

CUARZOLÁMINASDE METAL

PRESIÓN

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PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD POR ACCIÓN QUÍMICA

Las pilas y acumuladores son dos dispositivos que aprovechan la propiedad de algunas reacciones químicas, capaces de separar las sustancias con distintas cargas eléctricas

PlomoCin

Acido

Electrodos

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PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD POR ACCIÓN MAGNÉTICA

Su fundamento estriba en el hecho de que, al mover un conductor en presencia de un imán (campo magnético), en el conductor se induce una corriente

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PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD POR ACCIÓN DE LA LUZ

Este sistema de producción de electricidad se basa en la propiedad de algunas sustancias de crear carga eléctrica en sus caras cuando sobre ellas incide luz. Esta propiedad se conoce como fotoeléctrica

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PRODUCCIÓN DE ELECTRICIDAD POR ACCIÓN DEL CALOR

Otra propiedad importante de algunos cuerpos es la termoelectrónica, debido a la cual, al calentar un material, éste desprende electrones, y la termoeléctrica , por la cual, al unir dos metales distintos y calentar la zona de unión, aparecen unos electrones, que pasan de un metal al otro

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MOVIMIENTO DE ELECTRONES (CORRIENTE ELÉCTRICA)

Todo átomo tiende a quedar eléctricamente en estado neutro. Para ello, cederá o absorberá electrones, según le sobren o le falten, de los átomos situados en su proximidad

Si se unen por medio de un conductor dos cuerpos, uno de ellos con exceso de cargas negativas (electrones) y otro con falta, se establecerá a través del conductor un flujo de electrones que irá del que los tiene en exceso al que los tiene en defecto, estableciéndose así una corriente eléctrica

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CORRIENTE ELÉCTRICA

El sentido de desplazamiento de los electrones es del cuerpo cargado negativamente al cargado positivamente

CORRIENTE ELÉCTRICA: SU SENTIDO, CLASES Y EFECTOS

electrones

generador generador

conductor

Movimiento de electrones Movimiento de electrones:su sentido

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Para mantener la corriente eléctrica, deben darse unas condiciones mínimas:

EL CIRCUITO ELÉCTRICO

Que haya una fuente de electrones o un dispositivo para su generación (generador)

Que exista un camino exterior al generador sin interrupción, por el cual puedan circular los electrones; a este camino se le conoce como conductor

Existe un elemento llamado receptor, que es el que recibe los electrones y aprovecha su energía para conseguir luz, calor, movimiento, etc

También existe un elemento de control llamado interruptor

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EL CIRCUITO ELÉCTRICO

la lampara luce

circula corriente

la lampara no luce

-

+

-

+Generador

Conductor

Interruptor

Receptor

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CORRIENTE ELÉCTRICA CLASES DE CORRIENTE ELÉCTRICA

(abreviadamente C. C., D.C. en ingles), cuando circula siempre en el mismo sentido y con valor constante (la misma cantidad de electrones en cada instante).

Esta clase de corriente viene producida por dinamos, pilas y acumuladores.

Corriente continua

Sentido de la corrientede electrones

Sentido convencional de la corriente

Corriente continua

corrienteeléctrica

Siempre el mismo valorsea cual sea el tiempo

tiempo

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CORRIENTE ELÉCTRICACLASES DE CORRIENTE ELÉCTRICA

(abreviadamente c. a.), cuando circula en ambos sentidos, esto es, cuando los electrones se desplazan tanto en un sentido como en el contrario. Según el instante considerado, el sentido será uno u otro, siendo también variable la cantidad de electrones que pasan por un punto. Esta clase de corriente la producen los alternadores y osciladores

Sentidos variablesde la corriente

Corriente alterna

A

corrienteeléctrica

valor variable

tiempo

Corriente alterna

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CORRIENTE ELÉCTRICACLASES DE CORRIENTE ELÉCTRICA

Se llama así cuando circula siempre en el mismo sentido, aunque la cantidad de electrones sea variable

sentido de la corriente siempreel mismo, pero su magnitud variable

Corriente pulsatoria

corriente eléctrica

tiempo

corriente eléctrica

tiempo

Corriente pulsatoria.

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EFECTOS DE LA CORRIENTE ELÉCTRICA

Los efectos de la corriente eléctrica se pueden clasificar en:

LUMINOSOS

CALORÍFICOS

MAGNÉTICOS

DINÁMICOS

QUÍMICOS.

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QUÉ ES EL MAGNETISMO

Es el método más importante de producción de energía eléctrica

Los cuerpos que poseen propiedades magnéticas permanentes se llaman imanes

Se dice que una sustancia es un imán si tiene la propiedad de atraer materiales tales como el hierro, níquel o cobalto

pueden clasificarse en dos grupos: ‑ Naturales magnetita (fig. A). ‑ Artificiales aleaciones (fig. B).

FIG. A FIG. B

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Se puede observar las líneas de fuerza del campo magnético que crea un iman al espolvorear limaduras de hierro encima de el

CAMPO MAGNÉTICO Se denomina campo magnético de un imán el espacio en que se manifiestan sus acciones magnéticas sobre otros cuerpos.

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El Polo Norte atrae al Polo SurEl Polo Sur atrae al Polo NorteEl Polo Norte repele al Polo NorteEl Polo Sur repele al Polo Sur

POLOS E INTERACCIÓN ENTRE IMANES

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Las líneas magnéticas también se conocen con el nombre de líneas de fuerza, puesto que éstas serían las trayectorias de las limaduras al colocarlas en el campo que se desea estudiar.Las líneas de fuerza parten siempre del polo norte y retornan al imán por el polo sur, cerrándose por el interior del imán

INTENSIDAD DEL CAMPO MAGNÉTICO

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La intensidad de campo depende del espacio que circunda al imán, o sea, de las características magnéticas de éste, y se representa con la letra H Al número total de líneas de fuerza existente en un circuito magnético se le denomina Flujo y se representa por la letra griega Φ (fí), siendo su unidad el maxvelio.

INTENSIDAD DEL CAMPO MAGNÉTICO

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El efecto de la corriente eléctrica sobre el magnetismo. Un ejemplo clásico de esto es el timbre de la puerta, o el interruptor automático que todos tenemos en casa

CAMPOS MAGNÉTICOS ASOCIADOS A LA CORRIENTE ELÉCTRICA

MUELLE BOBINA

NUCLEOMOVIL

LAMINA DE METAL

El efecto del magnetismo sobre la corriente eléctrica. Un caso claro es el de los generadores de electricidad, en los que un campo magnético produce una corriente eléctrica sobre unos conductores que giran dentro del campo magnético.

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El efecto de la corriente eléctrica sobre el magnetismo Una corriente eléctrica siempre producirá un campo magnético

Campo magnético creado por un conductor al ser recorrido por una corriente eléctrica

CAMPOS MAGNÉTICOS ASOCIADOS A LA CORRIENTE ELÉCTRICA

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Al circular una corriente, por el conductor se crea un campo magnético cuyas líneas de fuerza son apreciables al espolvorear limaduras de hierro sobre la cartulina

ACCIÓN DE UN CAMPO MAGNÉTICO SOBRE UN CONDUCTOR RECTILINEO POR EL QUE CIRCULA CORRIENTE

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Si hacemos coincidir el eje de un sacacorchos con la línea del conductor y haciéndolo avanzar en el mismo sentido de la corriente el sentido de giro del sacacorchos coincide con el sentido de las líneas de fuerza

LA REGLA DE MAXWELL

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Una bobina crea un campo magnético INTENSIDAD DE CAMPO ORIGINADO POR UNA BOBINA

En la bobina seccionada vemos el sentido de las líneas de fuerza al aplicar la regla del sacacorchos. Son paralelas en el interior mientras que se expansionan cuando llegan al exterior.

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Del número de vueltas (N) que se haya dado al conducto en torno al núcleo De la longitud (L) de la bobina De la intensidad (I) de la corriente a través del conductor

LA FUERZA O INTENSIDAD DEL CAMPO MAGNÉTICO (H) GENERADO POR UNA BOBINA DEPENDE DE UNA SERIE DE FACTORES

L

IN25,1H

I Intensidad de la corriente.N Número de vueltas.1,25 es una constante.H Se mide en OerstedL Longitud en cm.

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