Fundamentos de Electricidad y Electrónica: Cargas, Materiales y Ley de Ohm

Electricidad

Es el conjunto de fenómenos físicos relacionados con la presencia y flujo de cargas eléctricas.

Métodos de Electrización

Electrización por Frotamiento

Ocurre cuando al frotar dos cuerpos eléctricamente neutros, ambos se cargan: uno con carga positiva y el otro con carga negativa. Cuando un átomo pierde electrones por algún procedimiento, quedará con carga total positiva; y si los gana, su carga total será negativa. Por lo tanto, podemos explicar la electrización sobre la base de un proceso de transferencia de electrones, en el que uno de los materiales pierde electrones y el otro los gana.

Ejemplo de Frotamiento

Cuando frotamos una regla de plástico con un paño de lana, algunos electrones de los átomos del paño se desprenden y son recibidos por la regla. De este modo, la regla se cargará negativamente y el paño positivamente.

Electrización por Contacto

Ocurre cuando un objeto cargado negativamente se aproxima a otro neutro, y parte de la carga negativa del cuerpo cargado se transfiere al cuerpo neutro.

Ejemplo de Contacto

Si frotamos un globo en nuestro pelo (electrización por frotamiento) y luego lo ponemos en contacto con cualquier objeto, este se pega.

Electrización por Inducción

En este tipo de electrización, no hay transferencia de electrones de un objeto a otro. Lo que se produce es una modificación en la ubicación de las cargas eléctricas ya existentes en el cuerpo, resultando en una redistribución de las cargas.

Ejemplo de Inducción

Si a un objeto que tiene carga total nula (neutro) se le acerca un cuerpo cargado positivamente, este atraerá las cargas negativas del objeto y repelerá las positivas. Como resultado, una parte del objeto quedará con carga positiva y la otra con carga negativa.

Clasificación de Materiales Eléctricos

Materiales Conductores

Son aquellos en los que los electrones se mueven con gran facilidad. Ejemplos:

• Metales: cobre, acero, aluminio, bronce, plata, oro.

Se utilizan fundamentalmente en los cables de electricidad.

Materiales Semiconductores

Son aquellos materiales que poseen muy pocos electrones libres y, por lo tanto, actúan en ocasiones como conductores y en otras como aislantes.

• Ejemplo: El germanio.

Materiales Aislantes

Son aquellos materiales en los que los electrones no se desplazan con facilidad.

• Ejemplos: Caucho, vidrio, madera.

Conceptos Fundamentales de Circuitos

Corriente Eléctrica

Es un flujo de electrones; es decir, un conjunto de electrones en movimiento a través de un conductor.

El Cable Eléctrico

Está formado por un hilo metálico (casi siempre de cobre) revestido por un material aislante, como el plástico. La corriente eléctrica fluye a través de los cables.

Circuito Eléctrico

Es el recorrido cerrado por donde circula la corriente. Cualquier circuito es un recorrido cerrado, no debe tener interrupciones o aberturas, y necesita una fuente para que la corriente se mantenga en circulación.

La Ley Fundamental de la Electricidad

Ley de Ohm

Establece que la intensidad de corriente eléctrica es directamente proporcional a la diferencia de potencial entre los extremos del conductor e inversamente proporcional a su resistencia.