Elektrizitatea eta Magnetismoa: Oinarrizko Kontzeptuak eta Aplikazioak

Karga Elektrikoak eta Eremu Elektrikoa

Gorputzen karga elektrikoak materiaren egitura atomikoan du jatorria. Atomoen geruza elektroiz osatuta dago, hots, karga negatiboko partikulaz; atomoen nukleoa protoiz (elektroiaren balio absolutu bereko karga positiboak) eta neutroiz (karga elektrikoa gabeak). Bi gorputz elektrikoki kargatuak hurbiltzen ditugunean, beraien artean indar bat agertzen da. Zeinu bereko kargek elkar aldaratzen dute eta zeinu desberdinekoek elkar erakartzen dute.

Coulomb-en Legea:

“Bi karga elektriko puntualen arteko erakarpen- edo aldarapen-indarra bi kargen biderkaduraren zuzenki proportzionala da eta bien arteko distantziaren karratuaren alderantziz proportzionala”.

( = : Akzio-erreakzio printzipioa)

k: proportzionaltasun-konstantea, ingurunearen araberako balio duena. k = 9·10⁹ N·m²·C^-2. Lege batzuen adierazpenak errazteko, k konstantea era honetan idatzi ohi da:

konstante dielektrikoa edo permitibitatea.

Karga Elektrikoen Arteko Indarraren Adierazpen Bektoriala:

Eremu Elektrikoa:

Gorputz kargatu batek, egote hutsarekin, espazioa perturbatu egiten du. Bere inguruko espazioan sortzen duen perturbazioari eremu elektrikoa deritzogu.

Eremu Elektrikoaren Intentsitatea ( ):

Espazioko puntu bateko eremu elektrikoaren intentsitatea, , puntu horretan jarriz gero karga positiboaren unitateak jasango lukeen indarra da (magnitude bektoriala da eta SI sistemako unitatea N/C da). Adibidez, karga puntual positibo batek edo karga puntual negatibo batek kargatik distantziara dagoen puntu batean sorturiko eremu elektrikoaren intentsitatea: Eremu elektrikoan, eremu-lerroak, eremuko puntu desberdinetan askatutako karga positiboaren unitateak jarraituko lituzkeen bideak adierazten dituzte.

Indukzio Elektromagnetikoa eta Alternadoreak

Indukzio Elektromagnetikoa: Oinarriak

Indukzio elektromagnetikoaren aplikazio garrantzitsuena, industria mailan, energia elektrikoaren lorpena da. Indukzio elektromagnetikoaren bidez, energia mekanikoa energia elektriko bihur daiteke.

Energia mota jakin bat energia elektriko bihurtzen duen edozein dispositibori sorgailu elektrikoa deritzo. Korronte alternoa sortzen badu, alternadorea.

Alternadorearen Funtzionamendua:

Alternadorerik sinpleena, iman iraunkorrek sorturiko eremu magnetiko uniforme batean era mekanikoan abiadura angeluar konstantez biratzen den espira bat da.

Espira eremu magnetikoan biraka dabilen bitartean, espiran zeharreko fluxu magnetikoa aldatuz doa eta, ondorioz, IEE bat induzitzen da espiran, eta honek kanpo-zirkuituan korronte elektrikoa zirkularazten du.

Espira baten azalera S bada, espiran zeharreko fluxu magnetikoa honakoa da:

(Faraday-ren Legea)

Harila N espiraz osatuta egongo balitz:

Erresistentzia omikoa duen zirkuitu batean, korrontearen intentsitatea ere denboraren funtzio sinusoidala izango da:

Beraz, indar elektroeragile induzitua eta ondorioz sortutako korrontearen noranzkoa aldatu egiten da (era sinusoidalean) denboran zehar. Horregatik, modu horretan induzitzen den korronteari korronte alternoa deritzo.

Balio Efikazak:

Korronte alterno baten tentsioa edo intentsitatea aipatzen direnean, bere balio efikazak direla ulertu behar da, hauek baitira neurketa-tresnekin zuzenean neurtzen direnak:

;