Conceptos Fundamentales de la Electricidad: Materia, Corriente y Circuitos Eléctricos

La Materia y la Carga Eléctrica

La materia está formada por partículas muy pequeñas llamadas átomos. Un átomo es la unidad básica y más pequeña de la materia. A su vez, los átomos están constituidos por electrones que se mueven alrededor de un núcleo formado por protones y neutrones.

Los neutrones y protones tienen una propiedad conocida como carga eléctrica, que es la responsable de que ocurran los fenómenos eléctricos. Los electrones tienen carga negativa y los protones, positiva. Los responsables de los fenómenos eléctricos son los electrones porque pueden escapar de la órbita del átomo y son más ligeros que las otras partículas.

La carga eléctrica de un cuerpo es el exceso o defecto de electrones que posee. Un cuerpo está cargado negativamente porque ha ganado electrones y está cargado positivamente porque perdió electrones.

Corriente Eléctrica: Tipos y Características

La electricidad es una forma de energía asociada a las cargas eléctricas. Estas pueden estar en reposo o en movimiento:

• En reposo, se denomina electricidad estática.
• En movimiento, se conoce como corriente eléctrica.

La corriente eléctrica es el movimiento ordenado de electrones de un átomo a otro. Existen dos tipos principales de corrientes:

• Corriente Continua (CC)

  Los electrones circulan en el mismo sentido, del polo negativo al positivo de la fuente de suministro, y en la misma cantidad. Ejemplos comunes son las pilas y las baterías.

• Corriente Alterna (CA)

  Es producida por los alternadores y es la que se genera en las centrales eléctricas, siendo la que usamos en los enchufes o tomas de corriente de las casas. Es la más habitual y fácil de generar y transportar, ya que su magnitud y sentido varían cíclicamente.

El Circuito Eléctrico: Componentes Esenciales

Un circuito eléctrico es un conjunto de elementos conectados entre sí por los que circula una corriente eléctrica. Sus elementos principales son:

1. Generador

   Produce la energía eléctrica (ej. una pila, una batería, un alternador).

2. Receptor

   Recibe la energía eléctrica producida por el generador y la transforma en energía útil para el ser humano (calor, luz, movimiento). Ejemplos: bombilla, motor.

3. Elementos de Conexión

   Son los conductores eléctricos, como los cables, que permiten el flujo de la corriente.

4. Elementos de Control

   Permiten controlar el funcionamiento del circuito. Estos incluyen:

   • Interruptor

     Permite o impide el paso de la corriente por un circuito cuando se actúa sobre él (ej. encender/apagar una lámpara).

   • Pulsador

     Permite o impide el paso de la corriente por un circuito mientras se mantiene presionado (ej. timbre, mando a distancia).

   • Conmutador

     Permite dirigir la corriente hacia distintas ramas de un circuito; al abrir un circuito, se cierra otro.

5. Elementos de Protección

   Son los que protegen a los receptores de un mal funcionamiento y a las personas de descargas eléctricas. Ejemplos: fusibles, tomas de tierra, diferenciales.

Para dibujar un circuito, se usan símbolos estandarizados y reconocidos a nivel internacional, lo que permite que cualquier persona pueda entenderlo.

Aplicaciones y Usos de la Electricidad

La electricidad debe ser convertida en otras formas de energía para que se pueda realizar un trabajo útil. Existen cinco formas principales de convertir la electricidad para su uso práctico:

1. En movimiento (ej. motores eléctricos).
2. En frío o calor (ej. refrigeradores, calefactores).
3. En luz (ej. bombillas, pantallas).
4. En energía química (ej. baterías recargables, electrólisis).
5. En energía magnética (ej. electroimanes, transformadores).

También se emplea para amplificar y procesar señales portadoras de información en la gran rama de la electricidad aplicada que llamamos electrónica.