Origen de La Electricidad

¿Qué es la electricidad?

• La energía que encierra la electricidad proviene de unas de las partículas más pequeñas conocidas por la ciencia como los electrones, que poseen una carga eléctrica negativa.

¿Qué es la electricidad?

• Toda la materia está formada por átomos, y los átomos están formados por partículas más pequeñas: protones, neutrones y electrones. Algunos tipos de átomos tienen electrones que están menos "apegados" al núcleo. Esto quiere decir que fácilmente pueden ser movilizados de un átomo a otro.

Origen de la 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).

Origen de la electricidad• Al producirse el

abandono de un electrón de su órbita queda en su lugar un “espacio” 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 rellenándolos sucesivamente, y así se produce una circulación de electrones.

Origen de la electricidad

• La diferencia existente en el número de electrones entre un extremo y otro, y que determina la “fuerza” con la que circulan, recibe el nombre de diferencia de tensión, lo que significa que cuanta mayor tensión exista en los extremos de un conductor mayor es también el número de electrones que hay dispuestos en un lado para desplazarse hacia el otro.

Origen de la Electricidad• Térmico :los termopares son la unión de

dos metales con diferente potencial termoeléctrico que al ser calentados generan corriente

• .Piezoeléctrico :La deformación física experimentada por un cristal de cuarzo genera corriente en los extremos del mismo.

• Fotoeléctrico: Al incidir la luz en determinados compuestos de silicio se desprenden electrones, y se establece una corriente.

• Magnético: Por inducción magnética sobre un conductor se genera corriente, tal es el caso de la dinamo, el alternador, la magneto, etc.

• Químico: La reacción química de dos compuestos puede originar el desprendimiento de electrones y la circulación de corriente, es el caso de las pilas y baterías.

MAGNITUDES ELECTRICAS

• Corriente eléctrica

• Voltaje

• Resistencia eléctrica

• Potencia eléctrica

• Energía eléctrica

Contenido Naturaleza de la Electricidad

1. Fuente de Electricidad

2. Teoría Electrónica

3. C.A. y C.C.

4. Conoce fundamentos de la electricidad

5. Calcula unidades y magnitudes útiles en el desarrollo de un proyecto de instalación eléctrica

MAGNITUDES ELECTRICAS

• Corriente eléctrica

• Voltaje

• Resistencia eléctrica

• Potencia eléctrica

• Energía eléctrica

Corriente electrica

•El movimiento o flujo de electrones se denomina corriente eléctrica o simplemente corriente. Para producirla, los electrones deben moverse por efecto de una diferencia de potencial. La corriente se representa por el símbolo I. La unidad básica para medirla es el ampere (A). Un ampere de corriente se define como el movimiento de un coulomb de carga que pasa por cualquier punto de un conductor durante un segundo.

I = corriente en amperesQ = Carga en coulombt = tiempo en segundos

Corriente eléctrica

• La dirección del flujo de los electrones es de un punto de potencial negativo hacia uno de potencial positivo. La dirección del movimiento de las cargas positivas, opuesta al flujo de electrones, se considera como el flujo convencional de la corriente eléctrica.

Voltaje Electrico (volt) (v)

• La capacidad de una carga para realizar trabajo se llama potencial. Cuando dos cargas no son iguales, debe haber entre ellas una diferencia de potencial.La suma de las diferencias de potencial entre todas las cargas del campo electrostático recibe el nombre de fuerza electromotriz (fem).

Resistencia electrica (ohm)

• Se define como la oposición al paso de la corriente eléctrica por un material determinado. En los materiales conductores es muy baja y en los aislantes es muy alta. Su unidad de medida es el Ohm (Ω).

Potencia y Energia Electrica

• La energía eléctrica se puede definir como la capacidad de un sistema para producir trabajo, es decir para poder mover electrones dentro de un campo eléctrico. Y la potencia eléctrica será la rapidez con la que se realice ese trabajo.La unidad de medida de la energía eléctrica es el Joule o también el watt-hora. La potencia es medida en Watts.

Magnitudes eléctricas• Potencial eléctrico• Fuerza electromotriz medida en

voltios. Es la fuerza que hace que los generadores eléctricos puedan producir corriente eléctrica en un circuito eléctrico cerrado, y mantener una diferencia de potencial entre sus polos (positivo y negativo) cuando el circuito está abierto.

• Comparado con el circuito hidráulico, sería la diferencia de nivel en altura, contra más altura más fuerza tiene el agua en su caída. En un circuito eléctrico contra más voltaje o diferencia de potencial (atracción de las cargas) más fuerza puede desarrollarse.

Corriente Continua

• La corriente continua (c.c.) es producida por generadores que siempre suministran la corriente en la misma dirección; tal es el caso de dinamos, células fotoeléctricas, pilas, etc. En el automóvil se utiliza corriente continua porque puede almacenarse en la batería garantizando así su disponibilidad cuando se precise.

Corriente Alterna

• La corriente alterna cambia de polaridad cíclicamente siendo alternativamente positiva y negativa respectivamente. La forma de onda depende del generador que la produce, pero siempre hay una línea de cero voltios que divide a la onda en dos picos simétricos. Las características de la corriente alterna son: la frecuencia (ciclos en un segundo) y la tensión de pico a pico; aunque suele utilizarse el valor de tensión eficaz (tensión RMS)

• En la actualidad todos los grandes consumos de energía eléctrica son abastecidos por C.A.

Contenido Naturaleza de la Electricidad

• Facilidad de transformación, cualidad de la que carece la c.c.En el caso de la c.c la elevación de la tensión se logra conectando dínamos en serie, lo cual no es muy práctico, al contrario en c. a se cuenta con un dispositivo: el transformador, que permite elevar la tensión de una forma eficiente.

• La energía eléctrica viene dada por el producto de la tensión, la intensidad y el tiempo. Dado que la sección de los conductores de las líneas de transporte de energía eléctrica depende de la intensidad, podemos, mediante un transformador, elevar el voltaje hasta altos valores (alta tensión), disminuyendo en igual proporción la intensidad de corriente..

Con esto la misma energía puede ser distribuida a largas distancias con bajas intensidades de corriente y, por tanto, con bajas pérdidas por causa del efecto Joule y otros efectos asociados al paso de corriente Una vez en el punto de consumo o en sus cercanías, el voltaje puede ser de nuevo reducido para su uso industrial o doméstico de forma cómoda y segura

PRINCIPALES TIPOS DE CENTRALES ELECTRICAS

Centrales hidroeléctricas:

utilizan la fuerza y Velocidad del agua para hacer girar las turbinas. Las hay de dos tipos:

• de pasada (que aprovechan la energía cinética natural del agua de los ríos) y

• embalse (el agua se acumula mediante presas, y luego se libera con mayor presión hacia la central


Centrales térmicas a vapor. se utiliza agua en un ciclo cerrado (siempre es la misma agua). Elagua se calienta en grandes calderas, usando como combustible el carbón, gas, biomasa, etc. La turbina se mueve debido a la presión del vapor de agua, y su energíacinética es transformada en electricidad por un generador


Central solar con paneles solares y fotovoltaicos (los paneles solares sólo calientan agua u otro líquido, y losfotovoltaicos recogen la radiación del sol en forma de fotones creando una diferencia de potencial en placas deSilicio u otras, acumulando la electricidad generada en baterías.)


Central nuclear (que a partir de la fisión (“rotura”) de un átomo de isótopo de Uranio u otro, crea energía en forma de calor y “radiaciones”, que calientan agua hasta la evaporación para así mover los alabes de las turbinas y ese movimiento lo aprovecha el generador para generar la electricidad).

OTROS TIPOS DE CENTRALES

• Central mareomotriz: Movimiento del mar

• Central eólica Producido por el viento

Electricidad se transporta a una tensión muy alta y una intensidad muy baja, porque así se calientan menos los cables y por tanto hay menos pérdidas de energía en su recorrido

LEY DE OHMLa ley de Ohm llamada así en honor al físico alemán Georg Simon Ohm, que la descubrió en 1827,Relaciona la intensidad de corriente con el voltaje y la resistencia.

I = V/RDonde I : corriente electrica medida en amperes (A)V: Potencial electrico medido en volts (V)R: Resistencia electrica medida en Ohms (g)

(Despejando obtenemos: I = V / R; y también R = V / I)

POTENCIA Y ENERGIA ELECTRICA

• Concepto de Potencia : Es la rapidez con que se hace un trabajo Ejplo Cuando una fuerza provoca un movimiento (levantar una caja)

• Potencia Eléctrica: El Voltaje produce un movimiento de electrones , para que este movimiento ocurra debe realizarse trabajo, puede ser lento o rápido .La velocidad con que se efectúa este trabajo se denomina POTENCIA ELECTRICA

• P = V*I• Donde• P : potencia electrica medida en watts

(W)• V : Voltaje electrico• I : Corriente electrica


• Con la ley de Ohm, se obtienen otras variantes de la potencia

P = I^2∙R; P = V^2/R


• La Potencia y energia electrica estan ligadas por ejplo se queremos saber cuanta energia electrica se transforma en calor o luz debemos determinar la rapidez con que se realiza el trabajo (ejplo encender la ampolleta)por la cantidad de tiempo durante el cual se ha realizado el trabajo


• E = P * t

• Donde

• E : Energía eléctrica consumida KW-H

• P : Potencia Eléctrica (W)

• t : Tiempo en horas

Resumen de formulas típicas

CIRCUITO SERIE

• Vt = V1+V2• It = I1=I2• Rt =R1+R2

CIRCUITO PARALELO

• Vt = V1=V2• It = I1+I2• 1/Rt =1/R1+1/R2

• Rt = R1xR2

R2+R1

ASOCIACION DE GENERADORES

El montaje de arriba es llamado en Paralelo. Si cada celda produce 1.5 voltios, entonces 4 baterías en paralelo también producirán 1.5 voltios, pero la Intensidad de la corriente que podrá generar será cuatro veces mayor.

El montaje de abajo es llamado en Serie.Los cuatro voltajes se suman para producir 6 voltios y la intensidad de la corriente será la misma que el de una sola pila.

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