Fundamentos de Energía y Electricidad: Conceptos y Aplicaciones
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La Energía: Conceptos Fundamentales
La energía es una propiedad que poseen todos los cuerpos del Universo y que presenta varias características:
- Permite producir cambios en los cuerpos.
- Puede ser almacenada.
- Puede ser transformada o transferida (por ejemplo, al calentarnos con una estufa eléctrica).
Principio de conservación de la energía
La energía no se crea ni se destruye, sólo se transforma.
Fuentes de energía
- Renovables: son recursos que, una vez utilizados, se pueden regenerar mediante procesos naturales o artificiales.
- No renovables: son recursos que se encuentran de forma limitada en el planeta.
- Parcialmente renovables: si se controla su consumo, se pueden renovar (biomasa y geotérmica).
Unidades de energía
- Julio (J): Es la unidad de medida de todo tipo de energía en el Sistema Internacional de Medidas. Se usa más su múltiplo, el kilojulio (kJ) = 1000 J.
- Caloría (cal): Se usa sobre todo para medir el contenido energético de los alimentos. Normalmente se utiliza un múltiplo de la caloría, la kilocaloría (kcal) = 1000 calorías.
- Kilovatio hora (kWh): Se usa como unidad de medida habitual del consumo eléctrico. 1 Kilovatio hora = 3.600.000 julios. 1 cal = 4,17 J; 1 J = 0,24 cal.
La electricidad y la materia
La electricidad forma parte esencial de la materia:
- Materiales conductores: en ellos los electrones se mueven libremente; los mejores son los metales.
- Materiales aislantes: son los que no tienen electrones libres, por ejemplo, la madera.
- Materiales semiconductores: pueden comportarse como cualquiera de los dos anteriores.
Tipos de corriente
- Continua (CC): los electrones circulan siempre en el mismo sentido.
- Alterna (CA): los electrones cambian continuamente de sentido.
Configuración de circuitos
- En serie: los componentes de un circuito eléctrico se conectan uno detrás de otro (solo hay un camino).
- En paralelo: los componentes de un circuito se conectan formando distintas ramas o caminos.
Magnitudes eléctricas
- Voltaje, diferencia de potencial o tensión (V): es la diferencia de potencial entre dos puntos; se mide en voltios (V) y con el voltímetro.