Tema 6: Electricidad y Circuitos

   

     Este tema fue el último que comenzamos en clase, ya que días después comenzó la cuarentena. Esta unidad trata sobre la electricidad y los circuitos eléctricos.

ÍNDICE

- El circuito eléctrico

- Magnitudes eléctricas

- Elementos de un circuito

- Simbología, esquemas eléctricos y planos

El circuito eléctrico

    Un circuito eléctrico es un conjunto de elementos empleados para la transmisión y control de la energía eléctrica desde el generador hasta el receptor. Existen dos tipos de corrientes eléctricas: continua y alterna.

    En estado natural, todos los átomos son neutros; es decir, el número de protones es igual al número de electrones. Si un átomo pierde o gana un electrón, queda cargado eléctricamente, ya sea positiva o negativamente. Esta transferencia o movimiento de electrones a través de un conductor, se denomina corriente eléctrica y se produce constantemente en la naturaleza.

    Los métodos más importante y más empleados actualmente para producir electricidad son:

            - Generador de corriente continua o dinamo.

            - Mediante frotación.

            - Pilas de hidrógeno, pilas eléctricas o pilas de combustible.

            - Placas fotovoltaicas.

            - Conversores termoeléctricos .

Magnitudes eléctricas

Existen tres magnitudes fundamentales: intensidad, resistencia y voltaje.

            - Intensidad de corriente: es la cantidad  de electrones que circulan por un punto cualquiera del circuito en la unidad de tiempo. Como los electrones son una unidad muy pequeña, se emplea el culombio, que equivale a 6'24 · 10^18 electrones.

            La unidad de la intensidad es el Amperio que se defina como la intensidad de corriente que circula por un punto de un circuito cuando por ese punto pasa un culombio en un segundo.

I = Q/t

I = Intensidad de la corriente

Q = Carga

t = Tiempo

                - Resistencia eléctrica: es la oposición que ofrece un cuerpo al paso de la corriente eléctrica. Se representa con la letra R y se expresa en ohmios. La resistencia eléctrica se mide con un óhmetro y atendiendo a sus resultados podemos clasificar los materiales según su resistencia: aislantes, conductores, superconductores o semiconductores.

R = 𝜌 · L/S

R = Resistencia del material

𝜌 = Resistividad

L = Longitud del cable

S= Sección del conductor

                - Voltaje: es la energía necesaria para transportar la unidad de carga desde un punto a otro de un circuito eléctrico. El aparato encargado de proporcionar el voltaje al circuito es el generador. La fuerza electromotriz es la energía consumida por un generador de corriente para transportar la unidad de carga desde el polo positivo al negativo, por el interior del generador. Tanto la fuerza electromotriz como el voltaje se miden en voltios.

    Existe una ley que relaciona las tres magnitudes eléctricas fundamentales, la denominada LEY DE OHM:

I = V/R

I = Intensidad

V = Voltaje

R = Resistencia

Energía y potencia eléctricas. Efecto Joule

    La energía eléctrica consumida por un receptor es el producto de la carga que lo atraviesa multiplicado por el voltaje que hay entre sus bornes.

E = Q · V

E = Energía suministrada

V = Voltaje que hay en sus bornes

   Q = Carga que atraviesa al receptor

       Cuando una corriente eléctrica atraviesa un conductor, parte de su energía se transforma en calor. La cantidad de calor emitido dependerá de la resistencia que ofrezca el cable al paso de la corriente. Este fenómeno se conoce como EFECTO JOULE. Su valor será igual a:

E = I^2 · Rc · t

Rc = Resistencia del cable

Elementos de un Circuito

Simbologías, esquemas eléctricos y planos