Corriente eléctrica. Proceso de transmisión de electricidad

1. Definición de Corriente Eléctrica:

   - Corriente eléctrica: Es el movimiento continuo y ordenado de cargas eléctricas (principalmente electrones) de un lugar a otro.

2. Proceso de Transmisión de Electricidad:

   - La electricidad llega a los aparatos eléctricos a través de un conductor, como un cable, donde los electrones libres vibran y se mueven cuando reciben energía de una fuente (como una pila).

   - Los electrones son repelidos por el terminal negativo y atraídos por el terminal positivo de la pila, creando un flujo de corriente.

 3. Tipos de Conductores:

   - Conductores sólidos: (metales) permiten el movimiento libre de electrones.

   - Conductores líquidos/iónicos: permiten el movimiento de iones tanto positivos como negativos (ejemplo: agua salada).

   - Aislantes o dieléctricos: materiales que no permiten el flujo de electricidad.

4. Efectos de la Corriente Eléctrica:

   - Generación de calor (ejemplo: planchas eléctricas).

   - Efectos químicos (ejemplo: electrólisis).

   - Magnetismo (ejemplo: electroimanes).

   - Estos efectos se interpretan desde el punto de vista energético como transportes de energía hacia otras formas.

5. Intensidad de Corriente Eléctrica:

   - Intensidad (i): Cantidad de carga neta (q) que circula por una sección transversal de un conductor en un intervalo de tiempo (t).

   - Fórmula: [pic 1]

   - Unidad de medida: Ampere (A); un amperio equivale al paso de un culombio (C) a través de un conductor en un segundo.

   - Subunidad común: Microamperio (µA) para mediciones más pequeñas.

6. Analogía para Comprensión:

   - Comparar la corriente eléctrica con una maratón puede ayudar a visualizar la intensidad: los atletas que pasan por una línea en un tiempo determinado se asimilan a los electrones que fluyen por el conductor.

1. Fuentes de Voltaje

• Definición: Dispositivo que genera una diferencia de potencial para mantener constante una corriente eléctrica.
• Analogía: Comparación con una bomba de agua que mantiene una diferencia de nivel para permitir el flujo de agua.
• Evolución Histórica:

• Antiguamente: Corriente producida por máquinas electrostáticas.
• Almacenamiento: Uso de dispositivos como la botella de Leyden.
• Invento clave: Alessandro Volta inventó la batería eléctrica en el siglo XIX, permitiendo suministro continuo de corriente.

1. Pila Voltaica

• Composición: Discos de plata, cinc y cartón impregnado con solución salina, dispuestos en orden.

Sentido de la Corriente

• Dirección del flujo: En un circuito conectado a una pila, los electrones se desplazan desde el polo negativo (-) hacia el polo positivo (+).
• Convención: Durante años, se consideró que la corriente estaba compuesta por cargas positivas, estableciendo así que el sentido convencional de la corriente eléctrica es desde el punto de mayor potencial (polo positivo) al de menor potencial (polo negativo).

1. Fuerza Electromotriz (fem)

1. Definición: La fuerza electromotriz es la energía que un generador eléctrico proporciona por unidad de carga eléctrica que recorre el circuito.
2. Fórmula: Se expresa como      [pic 2]   , donde:

• (d) es la fuerza electromotriz (fem),
• (E) es la energía suministrada (en julios),
• (Q) es la carga eléctrica (en coulombios).

1. Unidad: La unidad de fem en el Sistema Internacional (SI) es el voltio (V), equivalente a (J/C)

1. Trabajo Total del Generador

• La energía producida por el generador también está relacionada con el trabajo total (WT) que realiza, expresado como: [pic 3]

1. Generadores Eléctricos

1. Función: Suministrar energía a los electrones libres en un conductor para que puedan recorrer el circuito eléctrico.
2. Componentes básicos de pilas/baterías:

• Dos electrodos (positivo y negativo),
• Un electrolito que permite la transferencia de cargas iónicas.

1. Ejemplos de generadores:

• Pilas Secas: Usualmente de 1.5V, con electrodo positivo de carbono y negativo de zinc.
• Baterías de Mercurio: Con un voltaje de 1.4V, compuestas de zinc y óxido de mercurio.
• Baterías Secundarias: Comúnmente utilizadas en automóviles, recargables a través de la inversión de la reacción química.
• Pilas Solares: Generan electricidad a partir de la conversión fotoeléctrica.

1. Conexiones de Generadores

1. Conexión en serie:

• Utilizada para aumentar el voltaje.
• Se conectan el polo positivo de un generador al polo negativo de otro.
• El voltaje total es la suma de los voltajes de cada generador.

1. Conexión en paralelo:

Al conectar baterías en paralelo, se mantiene el mismo voltaje (V) en todo el circuito.

La corriente total (I) en el circuito es la suma de las corrientes individuales que aporta cada batería.

Capacidad de corriente:

Al conectar dos baterías en paralelo, la corriente total se incrementa, lo que permite que el circuito funcione durante un período más prolongado. Esto es útil para aplicaciones que requieren mayor duración.

1. Distribución de la corriente:

La corriente se distribuye entre las baterías, lo que significa que cada batería no tiene que suministrar toda la corriente demandada por el circuito.

1. Condiciones de las baterías:

Es importante que las baterías conectadas en paralelo tengan el mismo voltaje y estado de carga similar para evitar problemas, como el flujo de corriente entre ellas, lo que podría dañarlas.

1. Ventajas de la conexión en paralelo:

Mayor duración en el suministro de energía.

Redundancia: si una batería falla, las otras pueden seguir funcionando.

1. Desventajas de la conexión en paralelo:

Si una batería tiene un voltaje más bajo o está en mal estado, puede afectar el rendimiento del conjunto.

1. Medida de la Corriente y el Voltaje:

• Amperímetro: Instrumento utilizado para medir la intensidad de corriente (medidas en amperios, miliamperios o microamperios). Se conecta en serie en la conexión.
• Galvanómetro: Instrumento que indica la presencia de corriente; puede estar calibrado para medir distintas intensidades.
• Voltímetro: Se utiliza para medir la diferencia de potencial o voltaje, conectándolo en paralelo a la carga (como una bombilla).
• Multímetro: Instrumento versátil que permite medir tanto voltaje como corriente, y es más común en el mercado que los amperímetros o voltímetros por separado.

1. Resistencia Eléctrica:

• Definición: La resistencia eléctrica (R) es la tendencia de un material a oponerse al flujo de corriente eléctrica.
• Relación entre Voltaje, Corriente y Resistencia: Se expresa con la ley de Ohm: R= V /i.

En el SI la resistencia eléctrica se expresa en ohmios (Ω), en memoria del físico alemán George S. Ohm.

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