LA ELECTRICIDAD
1. LA ELECTRICIDAD
La materia está formada por moléculas, que a su vez están compuestas por átomos constituidos por un núcleo y una corteza.
El núcleo está constituido de protones (p), con masa y con carga eléctrica positiva (partículas positivas), y por neutrones (n), con masa y sin carga eléctrica.
En la corteza se encuentran los electrones (e), girando en torno al núcleo; tienen poca masa y la misma carga eléctrica que el protón, aunque de signo negativo (partículas negativas)
Carga eléctrica
Se puede decir que un cuerpo:
- Está cargado negativamente, cuando tiene exceso de electrones
- Está cargado positivamente, cuando tiene defecto de electrones
- Está en estado neutro cuando el número de electrones es igual al número de protones. En ese caso, la materia no está cargada
Las cargas del protón y del electrón son iguales en valor absoluto, pero de signos contrarios
La carga eléctrica de un cuerpo es el exceso o defecto de electrones que posee. O de otra manera: es la cantidad de electricidad de un cuerpo. La carga eléctrica se mide en culombios, C.
La unidad natural de carga eléctrica es el electrón:
Para acumular una carga de un culombio necesitamos:
Tensión eléctrica: la diferencia de potencial
La diferencia de potencial o voltaje, V, es la diferencia de energía por unidad de carga que hay entre dos puntos. La diferencia de potencial se mide en voltios, VEl aparato que mide la diferencia de potencial se llama voltímetro y su símbolo es:
Resistencia eléctrica
La resistencia eléctrica es la dificultad que opone un material al paso de electrones por él. Se mide en ΩOtras unidades utilizadas son:
Corriente eléctrica
El movimiento de cargas eléctricas a través de un conductor se llama corriente eléctrica.
Los conductores son materiales que contienen gran cantidad de electrones libres (nube de electrones), por lo que la corriente eléctrica circula a través de ellos sin gran oposición.
Los materiales que oponen resistencia al paso de la corriente eléctrica se llaman aislantes.
Cuando se unen con un hilo de cobre dos zonas cargadas positiva y negativamente (las dos patillas de una pila), se produce un movimiento de electrones de la parte negativa a la positiva, produciéndose una corriente eléctrica.
Para que exista una corriente eléctrica se necesitan dos elementos:
- Electrones libres: Cuanto mayor sea el número de electrones libres, mayor será la corriente que se produzca
- Diferencia de potencial: Tiene que haber una diferencia de energías entre dos puntos, para atraer y repeler a los electrones libres que haya entre dichos puntos.
Tipos de corriente eléctrica
- Continua: Es la que proporcionan las pilas, las baterías y las dinamos. Los electrones siempre circulan en el mismo sentido
En la corriente continua, la tensión o diferencia de potencial entre dos puntos es constante a lo largo del tiempo. Así, una pila de 1,5 V tiene siempre una diferencia de potencial entre el terminal positivo y el negativo de 1,5 voltios.
- Alterna: Se genera mediante un alternador. En el alternador, los bornes cambian de polaridad y los electrones circulan, de forma alternativa, en ambos sentidos.
En la corriente alterna, la tensión o diferencia de potencial entre dos puntos varía a lo largo del tiempo. Es decir, conforme va pasando el tiempo, la tensión, que comienza en cero, llega a un máximo, y vuelve otra vez a cero. Después disminuye y se hace negativa, para volver otra vez a cero. Este ciclo se repite constantemente a lo largo del tiempo.
Intensidad de corriente
La intensidad de corriente, I, es la cantidad de carga eléctrica que atraviesa la sección de un conductor en la unidad de tiempo. La intensidad de corriente se mide en amperios, A.El aparato que mide la intensidad de corriente es el Amperímetro, y su símbolo es:
La Ley de Ohm
Existe una relación matemática (demostrada por el científico alemán George Ohm en 1826) entre la intensidad de la corriente eléctrica que pasa por un circuito, la resistencia que este opone a su paso, y el voltaje que se le aplica:
Dicho de otra manera: la diferencia de potencial que hay entre dos puntos, es igual a la intensidad de corriente que entra por uno y sale por otro, multiplicada por la resistencia existente entre esos dos puntos:
V = I . R
2. CIRCUITO ELÉCTRICO
En una pila o generador, los electrones salen por el terminal negativo y buscan llegar al terminal positivo, y si entre estos dos extremos de la pila existe uno o varios caminos por donde los electrones puedan llegar de un polo al otro, entonces existirá una corriente por cada camino posible
Sin embargo, para que la corriente circule el circuito tiene que estar cerrado. Es decir, no puede haber ningún corte o interrupción del medio (conductor) a través del cual se desplazan los electrones.
Símbolos de un circuito eléctrico
Esquemas eléctricos
El sentido de la corriente se puede representar del polo positivo al polo negativo, pero la circulación real es del polo negativo al polo positivo.
Los esquemas eléctricos son representaciones, mediante símbolos, de un circuito eléctrico o de una actividad eléctrica.
Elementos de un circuito eléctrico
Elementos de un circuito eléctrico son:
- El generador
- El receptor
- El conductor
- Elementos de control
- Elementos de protección
I. GENERADORES ELÉCTRICOS
TIPOS DE GENERADORES ELÉCTRICOS
1. Alternadores
2. Dinamos
3. Pilas
4. Células fotovoltaicas
CONEXIÓN DE GENERADORES: ASOCIACIÓN DE PILAS
II. RECEPTORES ELÉCTRICOS
TIPOS DE RECEPTORES ELÉCTRICOS
1. Motores
2. Lámparas
3. LED
4. Zumbadores
5. Altavoces
6. Electroimanes
7. Resistencias
IDENTIFICACIÓN DE RESISTENCIAS ELECTRÓNICAS
CIRCUITOS EN SERIE Y CIRCUITOS EN PARALELO
CONEXIÓN DE RECEPTORES ELÉCTRICOS, Y ASOCIACIÓN DE RESISTENCIAS
Para que un receptor funcione correctamente, se debe aplicar la diferencia de potencial que viene prefijada (especificada) en el propio receptor. De esta forma, la corriente que lo atraviese será menor que la máxima que soporta y, por tanto, no se estropeará.
Los receptores deben conectarse en paralelo cuando la diferencia de potencial que necesiten sea la misma que la que da el generador.
Cuantos más receptores se conectan, más potencia se disipa, y el generador tendrá que aportar más corriente.
Las resistencias se pueden asociar en serie, en paralelo, o combinando ambas opciones (asociación de resistencias mixtas)
Asociación de resistencias en serie
Asociación de resistencias en paralelo
Ejercicios para practicar:
14. Calcula dentro de este circuito:
Otros ejercicios para practicar:
Ejercicios tomados de Huertas Montes, A., Dep. de Tecnología del I.E.S Cástulo
III. CONDUCTORES ELÉCTRICOS
Para que exista corriente eléctrica en un circuito, los dos polos del generador tienen que estar unidos al receptor; esto se consigue mediante un conductor de la corriente, constituido por uno o varios hilos metálicos de resistencia despreciable
IV. ELEMENTOS DE CONTROL
Los elementos de control son operadores que controlan el paso de la corriente eléctrica en un circuito. Los más utilizados son el interruptor, el pulsador, el conmutador, el conmutador de cruce y la llave de cruce.
1. Interruptor
2. Pulsador
3. Conmutador
4. Conmutador de cruce
5. Llave de cruce
http://recursostic.educacion.es/secundaria/edad/3esofisicaquimica/3quincena11/impresos/quincena11.pdf
Tecnología II (Aula 360º) EDELVIVES
La potencia eléctrica
La potencia eléctrica se define como la cantidad de energía consumida por un receptor (una resistencia, una lámpara, un motor...) por unidad de tiempo.
Donde...
P es la potencia, y se mide en watios. El kilovatio (kw) equivale
a 
watios.
watios.
V es el voltaje, y se mide en voltios
I es la intensidad, y se mide en amperios
Ejercicios para practicar:
Ejercicios tomados de Huertas Montes, A., Dep. de Tecnología del I.E.S Cástulo
Ejercicios tomados de Huertas Montes, A., Dep. de Tecnología del I.E.S Cástulo
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