Fundamentos de Electricidad y Electrónica: Átomos, Corriente y Circuitos Eléctricos
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Fundamentos de Electricidad y Electrónica
1. El Átomo: La Unidad Básica de la Materia
El átomo es la unidad básica de la materia. También se puede definir como la unidad básica de cualquier elemento químico.
2. Partículas Atómicas
Las partículas que forman el átomo son:
- Protones: Tienen carga eléctrica positiva y están en el núcleo del átomo.
- Neutrones: No tienen carga eléctrica y están en el núcleo atómico.
- Electrones: Tienen carga eléctrica negativa y giran alrededor del núcleo.
3. Responsables de los Fenómenos Eléctricos
Las partículas responsables de los fenómenos eléctricos son los electrones.
4. Carga de un Cuerpo
- Un cuerpo se carga positivamente si se le restan electrones a sus átomos.
- Un cuerpo se carga negativamente si se le añaden electrones a los átomos que lo forman.
5. Diferencia de Cargas
La diferencia de cargas existe cuando uno de los cuerpos tiene carga negativa (tras añadir electrones a sus átomos) y el otro tiene carga positiva (tras restarle electrones a sus átomos).
6. Corriente Eléctrica
La corriente eléctrica es el movimiento de electrones a través de un conductor que lo permita.
7. Condiciones para el Movimiento de Electrones
Para que los electrones se muevan entre dos puntos, deben darse dos condiciones:
- Que exista un cable conductor que una ambos puntos.
- Que exista una diferencia de cargas entre ambos puntos, es decir, que entre ambos puntos exista una tensión eléctrica.
8. Polos de una Pila
Los polos de una pila son dos puntos entre los cuales se mantiene una constante diferencia de cargas, esto es, una tensión eléctrica.
9. Tensión Eléctrica
La tensión eléctrica es la fuerza con la que son impulsados los electrones entre dos puntos. Su unidad de medida es el voltio. El aparato que mide la tensión es el voltímetro.
10. Partes del Circuito Eléctrico
Las partes de un circuito eléctrico son:
- Generador
- Receptor
- Elemento de control
- Cable conductor
11. Intensidad de Corriente
La intensidad de corriente es el número de electrones que atraviesa un punto del circuito cada segundo. Su unidad de medida es el amperio y se usa como aparato de medida el amperímetro.
12. Polímetro
El polímetro es el aparato de medida que combina en uno solo un voltímetro y un amperímetro.
13. Resistencia Eléctrica
La resistencia eléctrica es la oposición que muestra un material al paso de la corriente eléctrica. Su unidad de medida es el ohmio.
14. Tipos de Conexiones en Circuitos
Hay dos tipos de conexiones en los circuitos:
- En serie
- En paralelo
15. Potencia Eléctrica
La potencia eléctrica es la velocidad con la que un receptor consume energía. Se mide en vatios.
16. Elementos de Control de un Circuito
Los elementos para controlar un circuito son:
- Interruptor
- Pulsador
- Conmutador
17. Efecto Joule
El efecto Joule ocurre cuando un cable conductor es recorrido por corriente eléctrica. En este caso, el cable comienza a emitir calor.
18. Efecto Electromagnético
El efecto electromagnético ocurre cuando un cable conductor es recorrido por corriente eléctrica. En este caso, además de transcurrir el efecto Joule, alrededor del cable aparece un campo magnético y el cable se comporta como un imán para atraer materiales ferrosos.
La Energía
Definición y Formas de Energía
La energía es la capacidad de un cuerpo para producir transformaciones o realizar un trabajo. Las formas de energía que existen son:
- Energía mecánica
- Energía nuclear
- Energía térmica o calorífica
- Energía química
- Energía eléctrica
- Energía electromagnética o sonora
Transformaciones de la Energía
Algunas transformaciones comunes de la energía incluyen:
- Energía química en eléctrica
- Energía nuclear en energía lumínica y térmica
- Energía química en energía térmica
- Energía metabólica en energía cinética
- Energía lumínica en eléctrica
- Energía eléctrica en cinética o energía térmica
- Energía química en energía mecánica, sonora, lumínica o térmica
Principio de Conservación de la Energía
El principio de conservación de la energía establece que la energía ni se crea ni se destruye, sino que se transforma de unas formas en otras.
Potencia de una Máquina
La potencia de una máquina es la cantidad de trabajo que es capaz de realizar por unidad de tiempo.
Fuentes de Energía
Las fuentes de energía son recursos naturales de los cuales se obtiene diferentes formas de energía que pueden transformarse para un uso concreto. Existen fuentes de energía renovables y no renovables.
Fuentes de Energía Renovables:
- Hidráulica
- Solar
- Eólica
- Oceánica
- Geotérmica
- Biomasa
- Residuos sólidos urbanos
Repercusiones Medioambientales
Las repercusiones medioambientales de la producción y uso de energía incluyen:
- Efecto invernadero
- Lluvia ácida
- Mareas negras
- Residuos nucleares
- Riesgo de accidentes
- Calentamiento del agua
- Contaminación atmosférica
Fases del Motor de Explosión
Las fases del motor de explosión son:
- Admisión
- Compresión
- Explosión-Expansión
- Escape