Fundamentos Esenciales de Electricidad y Electromagnetismo
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Carga Eléctrica
Los cuerpos están hechos de átomos, y los átomos están formados por electrones, protones y neutrones. Los protones y electrones tienen una propiedad llamada carga eléctrica.
- Medición: Se mide en culombios.
- Equivalencia: 1 culombio = carga de 6.25 x 1018 electrones.
Corriente Eléctrica
La corriente eléctrica es el movimiento de cargas eléctricas a través de un material conductor, como el cobre y el aluminio.
Generador Eléctrico
Un generador eléctrico es un dispositivo que crea y mantiene la tensión necesaria para que se produzca y se mantenga una corriente eléctrica.
Circuitos Eléctricos
Los circuitos eléctricos están formados por un generador y varios elementos conectados entre sí por medio de cables o conductores.
Tensión Eléctrica (Voltaje)
Entre dos polos existe una tensión eléctrica, que consiste en una diferencia de energía.
La tensión o voltaje que es capaz de proporcionar un generador es la energía transferida a cada culombio de carga para que recorra el circuito. Se representa por la letra V y se mide en voltios.
- Equivalencia: 1 Voltio = 1 Julio / 1 Culombio.
Intensidad de la Corriente
La intensidad de una corriente se define como la cantidad de cargas eléctricas que pasan por una sección del conductor en un tiempo determinado. Esta magnitud se representa con la letra I y se mide en amperios.
- Equivalencia: 1 Amperio = 1 Culombio / 1 Segundo.
Resistencia Eléctrica
Las cargas encuentran una oposición o resistencia a su movimiento. Esta resistencia depende de la longitud del conductor, de su sección y del material con el que está hecho. La resistencia es la mayor o menor capacidad de un material para permitir el paso de la corriente eléctrica.
- Medición: Se mide con el ohmímetro y se expresa en ohmios.
Definición de Ohmio
El ohmio es la resistencia que presenta un conductor al paso de una corriente eléctrica de un amperio cuando la tensión es de un voltio.
Ley de Ohm
El voltaje y la intensidad de una corriente eléctrica son magnitudes directamente proporcionales; es decir, si la intensidad se duplica, el voltaje también se duplica; si la intensidad se triplica, el voltaje también se triplica.
- Fórmula: Se expresa como V = I · R
Energía y Potencia Eléctrica
La energía que podemos obtener de una corriente eléctrica puede ser mayor o menor dependiendo de cuáles sean la intensidad y el voltaje, y de cuánto tiempo esté circulando.
- Fórmula de la Energía: E = V · I · T
Definición de Potencia
La potencia es la cantidad de trabajo que es capaz de realizar en un tiempo determinado.
Imán
Un imán es un cuerpo magnético que tiene dos polos y atrae a otros imanes o materiales ferromagnéticos.
Electromagnetismo
El electromagnetismo es la rama de la física que estudia la relación entre la electricidad y el magnetismo. Sus principios fundamentales son:
- Las corrientes eléctricas crean campos magnéticos.
- Los campos magnéticos generan corriente eléctrica.
Bobina
Una bobina o solenoide consiste en un hilo de alambre enrollado por el que se hace circular una corriente eléctrica. Al circular una corriente eléctrica por la bobina, se crea un campo magnético.
El Electroimán
Un electroimán es un imán temporal formado por una bobina cuyo interior se coloca un núcleo de hierro u otro metal ferromagnético.
Alternadores
Los alternadores son aparatos que generan corriente alterna. Están formados por un imán que gira frente a una bobina, o una bobina que gira dentro de un campo magnético.
Elementos del Alternador
- Inductor: Es el imán o electroimán que crea el campo magnético.
- Inducido: Es la bobina cuyos extremos están conectados al circuito exterior. Se conecta a unos anillos rozantes (o colectores) que se encuentran permanentemente conectados a unas escobillas.
Dínamo
La dínamo es una máquina que se emplea para generar corriente continua. Esta corriente se obtiene, al igual que con el alternador, haciendo girar una bobina de cable entre los polos de un imán.