Principios Esenciales de Electricidad y Electrodinámica: Conceptos Clave
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Conceptos Fundamentales de Electricidad y Electrodinámica
Electrodinámica
La electrodinámica es la parte de la física que estudia los efectos de las cargas eléctricas en movimiento, es decir, de la corriente eléctrica.
Corriente Eléctrica
La corriente eléctrica es el flujo de portadores de carga eléctrica, normalmente a través de un cable metálico o cualquier otro conductor eléctrico, debido a la diferencia de potencial creada por un generador de corriente.
Efectos de la Corriente Eléctrica
- Efecto calorífico (o Joule): Los hilos conductores se calientan al pasar por ellos la corriente eléctrica. Este efecto se aprovecha en radiadores, cocinas eléctricas y, en general, en todos los electrodomésticos utilizados como sistema de calefacción.
- Efecto químico: La corriente eléctrica puede inducir cambios químicos en las sustancias.
- Efecto luminoso: En una lámpara fluorescente, el paso de corriente produce luz.
- Efecto magnético: La corriente eléctrica es capaz de atraer o repeler un imán.
Fuentes de Corriente Eléctrica
Las fuentes de corriente eléctrica son dispositivos capaces de transformar diferentes formas de energía (química, mecánica o térmica) en energía eléctrica, necesaria para producir la diferencia de potencial entre dos puntos.
Intensidad de Corriente
La intensidad de corriente es la carga eléctrica que pasa a través de una sección del conductor en la unidad de tiempo.
Corriente Continua (CC)
La corriente continua (CC) es aquella en la cual las cargas eléctricas dentro del conductor se desplazan en un solo sentido.
Corriente Alterna (CA)
La corriente alterna (CA) es aquella en la cual las cargas eléctricas dentro del conductor circulan en uno u otro sentido, cambiando periódicamente.
Conductividad Eléctrica
La conductividad eléctrica es la mayor o menor facilidad que tienen los cuerpos para conducir electricidad.
Amperímetro
Un amperímetro es un instrumento utilizado para medir la intensidad de la corriente en un circuito eléctrico.
Voltímetro
Un voltímetro es un instrumento utilizado para medir la diferencia de potencial (o voltaje) entre dos puntos en un circuito eléctrico.
Resistencia Eléctrica
La resistencia eléctrica es la oposición que ofrece un conductor a la circulación de la corriente eléctrica a través de él.
Ley de Ohm
La Ley de Ohm establece que: "La corriente eléctrica que fluye a través de un conductor es directamente proporcional a la diferencia de potencial (voltaje) aplicada e inversamente proporcional a la resistencia que ofrece dicho conductor". Matemáticamente se expresa como I = V/R.
Limitaciones de la Ley de Ohm
- Solo es válida para conductores óhmicos y en condiciones específicas (generalmente, conductores sólidos).
- Se aplica principalmente en circuitos de corriente continua (CC) o en corriente alterna con componentes puramente resistivos.
- Es preciso tener en cuenta el calentamiento de los circuitos, pues cuando la temperatura varía, se alteran las propiedades físicas y, consecuentemente, la resistencia eléctrica del material.
Factores que Influyen en la Resistencia Eléctrica
- La longitud del conductor (a mayor longitud, mayor resistencia).
- El área de la sección transversal del conductor (a mayor área, menor resistencia).
- La clase de material del cual está fabricado (cada material tiene una resistividad específica).
- La temperatura a la que se encuentra (la resistencia de la mayoría de los materiales aumenta con la temperatura).