Fundamentos Electricidad

1. Electricidad.

La electricidad se puede definir como una forma de energía originada por el movimiento ordenado de electrones. Otros tipos de energía son la mecánica, calorífica, solar, etc.

¿Cómo se produce la electricidad?

Dependiendo de la energía que se quiera transformar en electricidad, será necesario aplicar una determinada acción. Se podrá disponer de electricidad por los siguientes procedimientos:

De todas las energías enunciadas anteriormente, la empleada para producir electricidad en grandes cantidades es la magnética.

Su producción se basa en el hecho de que, al mover un conductor (material con gran movilidad de electrones) en presencia de un imán (campo magnético), en el conductor se produce un movimiento ordenado de electrones, como consecuencia de las fuerzas de atracción y repulsión originadas por el campo magnético.

En esta forma de producción de electricidad se basa el funcionamiento de los alternadores, motores y dinamos.

Alternador: Dispositivo capaz de transformar el movimiento rotativo en electricidad. (Produce Corriente Alterna)

Motor: Dispositivo capaz de transformar la electricidad en movimiento rotatorio.

Dinamo: Dispositivo capaz de transformar el movimiento rotativo en electricidad.

(Produce Corriente Continua).

Turbina: Dispositivo mecánico que transforma, la energía cinética de un fluido, en movimiento rotativo y viceversa

Cualquier central eléctrica, basa su producción de electricidad en el giro de turbinas unidas a ejes de alternadores. Este giro se producirá por la caída de agua (central hidroeléctrica). O por el empuje de vapor de agua a presión. En función del origen del calor utilizado para producir vapor, podemos encontrarnos con centrales:

Térmicas: Queman combustibles fósiles (normalmente carbón).

Nucleares: Emplea combustibles atómicos (fusión nuclear).

Geotérmicas: Utilizan el calor del interior de la Tierra.

Solares: Utilizan el calor del Sol.

Otras: Cualquier forma de producir calor.

Magnitudes Eléctricas

Tensión eléctrica: Siempre que dos cuerpos con distintas cargas entran en contacto, se produce una circulación de electrones desde el cuerpo con más carga negativa al de más carga positiva, hasta que las cargas de los cuerpos se igualan.

Para cargar un cuerpo, es necesario producir un exceso o defecto de electrones.

La energía necesaria para cargar este cuerpo se llama fuerza electromotriz (f.e.m.), con la cual se consigue que el cuerpo adquiera una energía o potencial eléctrico.

Si este cuerpo se compara con otro que tenga una carga eléctrica distinta, se tendrán diferentes energías o potenciales eléctricos; existe entre ambos, una diferencia de potencial (d.d.p.).

Si, mediante un conductor, estos dos cuerpos se unen, habrá una circulación de electrones desde el de menor potencial al de mayor, tendiendo a igualarse, con lo que cesará la circulación de corriente. Para que continúe la circulación de electrones, hay que mantener la diferencia de potencial mediante un dispositivo que produzca fuerza electromotriz. A este dispositivo lo llamamos generador en el capítulo anterior.

A la fuerza electromotriz se la representa mediante la letra E, y a la diferencia de potencial mediante la letra V.

A la diferencia de potencial se le llama comúnmente tensión o voltaje eléctrico, su unidad es el voltio y se mide mediante un aparato llamado voltímetro.

Corriente eléctrica

Es la cantidad de Electrones que recorre un conductor por unidad de tiempo. Se representa por letra I, y se mide con un aparato llamado amperímetro. Su unidad de medida es el amperio y se representa con la letra A.

Resistencia eléctrica

Mide la dificultad que presenta un material al paso de la corriente eléctrica. Se representa por la letra R, y se mide mediante el ohmímetro u óhmetro.

La resistencia eléctrica de un material dependerá de su composición.

Según sea esta, presentará mayor o menor facilidad al paso de electrones a través de ella.

La unidad de medida de la resistencia eléctrica es el ohmio y se representa por la

letra griega Ω (omega).

Ley de Ohm

V= Voltaje (voltios)

P= Potencia (wattios)

I= Corriente (amperios)

R= Resistencia (ohmios)

Ya se ha comentado que la diferencia de potencial (tensión) es la causa de la circulación de los electrones en un circuito eléctrico. Por consiguiente, a mayor diferencia de potencial, mayor corriente de electrones.

También se ha visto que la resistencia eléctrica es la dificultad que ofrece un material al paso de la corriente eléctrica. Por lo tanto, si se mantiene constante la causa que hace circular a los electrones (diferencia de potencial), la corriente eléctrica dependerá de la dificultad que oponga el material a su paso, es decir, de su resistencia eléctrica.

Experimentalmente se comprueba que en un circuito eléctrico, la intensidad de la corriente que lo recorre es igual a la diferencia de potencial (d.d.p.) dividida por la resistencia del circuito.

Esta es la conocida como Ley de Ohm, que relaciona los tres parámetros fundamentales de la electricidad.

POTENCIA Y ENERGÍA ELÉCTRICA

En Física se define la fuerza como cualquier causa capaz de producir o modificar un movimiento.

Ya

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