Conceptos Fundamentales de Electricidad y Magnetismo: Componentes Clave
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Conceptos Fundamentales de Electricidad y Magnetismo
Magnitudes Eléctricas Básicas
- Resistencia: Es la oposición que ofrece un material al paso de la corriente eléctrica. Se mide en Ohmios ($\Omega$).
- Intensidad: Es la magnitud eléctrica que indica el número de electrones que atraviesan la sección de un conductor por unidad de tiempo. Se mide en Amperios (A).
- Voltaje: Es la magnitud que indica la diferencia de energía eléctrica por unidad de carga que existe entre dos puntos de un circuito. Se mide en Voltios (V).
Clasificación de Materiales según su Conductividad
Materiales Aislantes
Son aquellos que no permiten con facilidad la transmisión de energía eléctrica porque no disponen de electrones libres. Ejemplos:
- Agua destilada
- Aceite
- Vidrio
Materiales Conductores
Son aquellos que disponen de electrones libres en abundancia, posibilitando que la energía (eléctrica) se pueda transmitir por toda su superficie. Ejemplos: en general, todos los metales.
Materiales Semiconductores
Son aquellos que en determinadas situaciones pueden comportarse como conductores o aislantes. Ejemplos: silicio, germanio.
Dispositivos Electromagnéticos Clave
El Electroimán
Un electroimán es un dispositivo eléctrico que consta de un núcleo de hierro y cable de cobre enrollado a lo largo de su longitud. Al circular los electrones por este cable se produce un campo magnético, produciéndose la imantación del hierro, lo que da lugar al electroimán.
El Relé
El relé es un dispositivo eléctrico que consta de dos circuitos:
- El primer circuito consta de una pila e interruptor de forma que cuando se activa o cierra, circula la corriente eléctrica.
- Como este circuito está enrollado en el núcleo de hierro del segundo circuito, este segundo se cierra por efecto del electroimán que se produce.
El primer circuito es de baja potencia y el segundo circuito es de alta potencia.
El Transformador
El transformador es un dispositivo eléctrico cuya función es modificar la amplitud del voltaje y la cantidad de corriente. Para ello consta de un núcleo de hierro donde enrollamos dos conjuntos de espiras:
- En el primer conjunto colocamos $n_1$ espiras y se le denomina primario.
- El otro conjunto de espiras se le denomina secundario ($n_2$).
La transformación se realiza cuando al introducir un voltaje $V_1$ en el primario se produce una circulación de electrones que da lugar a un campo eléctrico que a su vez lleva asociado un campo magnético $M_1$, el cual a su vez lleva asociado un campo magnético $E_2$ que da lugar a un nuevo voltaje.
Motor de Corriente Continua (CC)
El motor de corriente continua está formado por un rotor y un estator:
- Rotor: Es la parte móvil en la que se crean tres campos magnéticos cuando pasa la corriente por los devanados.
- Estator: Es la parte fija formada por los imanes permanentes.
El movimiento del rotor se produce cuando los tres campos magnéticos creados por la circulación de corriente se contraponen a los dos campos magnéticos creados por el estator.