Introducción a la Electricidad y sus Principios Básicos
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Estructura de la Materia
Dividimos la materia en partes lo más pequeñas posibles, manteniendo para cada una de ellas su naturaleza original. Obtenemos pequeñas partículas denominadas moléculas, que están formadas por átomos iguales.
El Átomo
Todos los átomos están constituidos por un núcleo central que está rodeado de una nube de partículas diminutas denominadas electrones, que giran alrededor del núcleo. La carga eléctrica de los protones se considera positiva, y la de los neutrones es negativa; los neutrones no tienen carga.
Electricidad Estática
La electricidad estática es aquella que no se mueve respecto a una sustancia determinada. Se produce cuando unos materiales se frotan unos contra otros, lo que provoca que se retiren los electrones de la superficie del material y se transfieran a otro. Es un fenómeno que se debe a una acumulación de cargas eléctricas en un objeto, lo que puede dar lugar a una descarga eléctrica. Se refiere al estado en el que los electrones libres están separados de sus átomos y no se mueven en la superficie de los materiales.
Ley de Coulomb
La fuerza de atracción o repulsión sobre dos cargas puntuales es directamente proporcional al producto de las cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre las dos.
Campo Eléctrico
Si colocamos un conductor con carga positiva y otro con carga negativa cerca uno del otro, se produce una influencia en dicho espacio, que se denomina campo eléctrico.
Diferencia de Potencial
La diferencia de potencial es la diferencia de trabajo para trasladar una carga eléctrica desde el punto de referencia a cada uno de los puntos.
Electricidad Dinámica
La electricidad dinámica es la corriente eléctrica que encontramos en la vida cotidiana. Se puede presentar en corriente continua, alterna o pulsada.
Corriente Continua
La corriente continua se genera a partir de un flujo continuo de electrones siempre en el mismo sentido, desde el negativo al positivo. Cuando avanza por el conductor, va dejando un espacio que es ocupado por otro electrón, y así sucesivamente. Una gran ventaja es que se puede almacenar en baterías y pilas. Esta corriente se emplea en todos los componentes electrónicos y circuitos eléctricos de los vehículos.
Corriente Alterna
La corriente alterna no se puede almacenar en baterías. Los electrones, a partir de una posición fija en el cable, oscilan de un lado a otro de su centro. No es un flujo en sentido constante, ya que va cambiando de dirección.
Corriente Eléctrica
La corriente eléctrica es el flujo de electrones que pasan a través del conductor y la lámpara.
Efectos de la Corriente Eléctrica
- Generación de calor
- Actividad química
- Acción magnética
Intensidad de la Corriente
La intensidad de la corriente es la cantidad de corriente que pasa por un conductor en un tiempo determinado y es igual al número de electrones libres que pasan a través de una sección transversal de un conductor en un segundo.
Aislantes y Conductores
Aislantes: materiales que no dejan pasar la corriente o la dejan pasar muy débilmente.
Conductores: materiales que pueden circular la corriente eléctrica con facilidad.
Semiconductores: ocupan una posición especial entre los dos.
Un Ohmio
Un ohmio es la resistencia que deja pasar un amperio cuando se aplica una diferencia de potencial de un voltio.
Ley de Ohm
La ley de Ohm demuestra los fenómenos eléctricos encontrados en los vehículos. Aumentando la resistencia de un circuito, se reduce la corriente; aumentando la tensión de un circuito, aumenta la corriente, y aumentando la corriente que circula, aumenta la caída de tensión. Intervienen voltaje, intensidad y resistencia.
Un Amperio
Un amperio es la corriente que circula por un conductor de un ohmio de resistencia cuando se aplica un voltio de tensión.
Potencia
La potencia es la energía o trabajo desarrollado en la unidad de tiempo. En los circuitos, la unidad de potencia es el vatio. El vatio es la potencia que desarrolla un aparato eléctrico al transformar la energía de un julio en cada segundo.
Ley de Joule
La ley de Joule establece que la corriente eléctrica que circula por una resistencia genera una energía calorífica que es de la misma magnitud que el trabajo que aporta la corriente, pero medida en calor. La cantidad de calor que desprende un conductor es directamente proporcional a su resistencia, al cuadrado de la intensidad de la corriente que lo atraviesa y al tiempo.