Módulo electrotécnia i

MÓDULO DE ELECTROTECNIA BACHILLERATO TECNICO PROFESIONAL

Docente: Leocadio Fiallos

MÓDULO DE ELECTROTECNIA I

Módulo de electrotecnia I TEMA: UNIDADES BÁSICAS TEORÍA DE LA MATERIA. UNIDADES ELÉCTRICAS BÁSICAS 1. VOLTIOS. 2. AMPERIOS. 3. RESISTENCIA.

Tabla de contenido TEMA: UNIDADES BÁSICAS ................................................................................................... 2 Tabla de contenido ........................................................................................................................ 2 Teorías atómicas de la materia ...................................................................................................... 5 TEORÍA DE DALTON ............................................................................................................... 8 Postulados: ................................................................................................................................... 8 MODELO ATÓMICO DE THOMSON ...................................................................................... 9 TEORÍA ATÓMICA DE RUTHERFORD................................................................................ 11 MODELO ATÓMICO DE BOHR ............................................................................................. 12 RESUMEN ................................................................................................................................. 14 UNIDADES ELÉCTRICAS BÁSICAS .................................................................................... 15 VOLTAJE, TENSIÓN O DIFERENCIA DE POTENCIAL ..................................................... 15 ANALOGÍA HIDRÁULICA CON REFERENCIA A UN CIRCUITO ELÉCTRICO ............ 17 MEDICIÓN DE LA TENSIÓN O VOLTAJE ........................................................................... 18 UNIDADES ELÉCTRICAS BÁSICAS .................................................................................... 20 LA CORRIENTE ELÉCTRICA ................................................................................................ 20 INTENSIDAD DE LA CORRIENTE ELÉCTRICA................................................................. 21 EL AMPERE .............................................................................................................................. 22 Medición De La Intensidad De La Corriente Eléctrica O Amperaje ......................................... 23 OTROS DATOS ....................................................................................................................... 23 UNIDADES ELÉCTRICAS BÁSICAS .................................................................................... 24 LA RESISTENCIA ELÉCTRICA ............................................................................................. 24 QUÉ ES EL OHM ...................................................................................................................... 25 Cálculo De La Resistencia Eléctrica De Un Material Al Paso De La Corriente (I) .................. 26 Cómo Influye La Temperatura En La Resistencia Del Conductor ............................................ 27 Múltiplos Del Ohm..................................................................................................................... 28 Otro dato interesante: ................................................................................................................. 28 Bibliografía .................................................................................................................................. 29 Anexos 1: Electricidad ................................................................................................................ 30 Anexo 2: Símbolos eléctricos ...................................................................................................... 32

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Introducción El hombre conoció desde un principio algunos ejemplos de la electricidad: el rayo que tantas veces debió aterrorizarlo durante las tormentas. Ya en el siglo XVIII algunos descubrimientos sobre fenómenos eléctricos fueron usados como diversiones de salón, pero fue a partir del siglo XIX cuando la electricidad es sometida a un tratamiento más científico, convirtiéndose durante el XX en el motor de nuestro actual estado de progreso.

No existe prácticamente ningún campo de la actividad humana en el que no intervenga, de una u otra manera, la electricidad o la electrónica. Estas áreas tecnológicas se han convertido en básicas para el modelo de vida actual e imprescindible en muchísimos de sus aspectos. Vamos a intentar comprender a través de este tema en qué consiste la corriente eléctrica y algunas de las aplicaciones prácticas que ella puede tener en el campo de la Tecnología.

Corriente eléctrica La corriente eléctrica es un fenómeno físico que consiste en el desplazamiento continuo y ordenado de electrones a través de un conductor. Éste se produce cuando dos elementos, entre los que hay diferencias de carga eléctrica, se ponen en contacto.

En todos los hogares hay aparatos o máquinas que facilitan el trabajo hogareño, como la licuadora, nevera, lavadora y otros artefactos. También en el área de la salud existen equipos que ayudan a las personas a respirar, limpiar los riñones, hacer exámenes, entre otros, para el beneficio de la salud. Todos estos equipos o artefactos los hace funcionar la electricidad o energía eléctrica.

Los cuerpos están formados por muchas partes, pero la parte más pequeña de ellos se llama átomo. El átomo está compuesto por dos tipos de carga:

Carga eléctrica positiva (+), llamada protones.

Carga eléctrica negativa (-), llamada electrones.

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MÓDULO DE ELECTROTECNIA I Las magnitudes fundamentales de los circuitos eléctricos son: Tensión o voltaje: Indica la diferencia de energía entre dos puntos de un circuito. La proporcionan los generadores, se representa con la letra V y se mide en voltios (V).

Intensidad: La intensidad de corriente eléctrica es la cantidad de electrones que pasan por un punto determinado del circuito en la unidad de tiempo. Se representa con la letra I y se mide en amperios (A).

Resistencia: La resistencia eléctrica es la oposición que presenta un elemento del circuito al paso de la corriente. Se representa con la letra R y se mide en ohmios (Ω). a electricidad se origina por el movimiento de los electrones de algún material conductor. Al igual que los átomos y los imanes, las moléculas de electricidad tienen los dos tipos de carga, positiva y negativa. Cuando las cargas son de signos opuestos, se atraen. Las cargas positivas atraen las cargas negativas, pero si las cargas son iguales se rechazan entre sí. La electricidad creada por frotación se llama estática y la transmitida por corriente es la electricidad dinámica.

La electricidad puede ser medida en amperios, culombio, kilovoltios o voltios. La potencia de las pilas se mide en voltios. En el comercio hay pilas de diferentes tamaños, pero casi todas tienen 1.5 voltios, las cuadradas tienen mayor potencia. Las pilas son muy útiles porque se usan en aparatos eléctricos portátiles y son livianas, algunas especiales son recargables. Las baterías poseen mayor voltaje ya que deben alimentar equipos de mayor exigencia, tienen 6 ó 12 voltios.

Las baterías usadas en los vehículos son recargables.

Las pilas y baterías generan son contaminantes, porque el electrolito utilizado es muy corrosivo y despide gases venenosos que contaminan el ambiente. Para evitar la contaminación, los científicos han creado las pilas recargables, pero no son muy utilizadas porque son más costosas.

No obstante es importante crear conciencia ambiental y utilizar materiales y artefactos que no provoquen daños ambientales porque a medida que se contamina más el ambiente, la vida en el planeta se hace más difícil y menos duradera.

Materiales conductores Un material conductor es el que permite el paso de la corriente eléctrica. Los más conocidos son los cables, aunque no es el cable el conductor, sino el material del cual está hecho la parte interna del cable lo que es el conductor de la energía eléctrica. En la naturaleza hay muchos materiales Página 4 de 33

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MÓDULO DE ELECTROTECNIA I que son buenos conductores de electricidad y otros, malos conductores. Por ejemplo, el agua es un buen conductor de electricidad, y como los seres humanos y los animales tienen un gran porcentaje de agua en sus cuerpos, estos los hace buenos conductores de electricidad.

Teorías atómicas de la materia Átomo es la porción más pequeña de la materia.

El primero en utilizar este término fue Demócrito (filósofo griego, del año 500 a.de C.), porque creía que todos los elementos estaban formados por pequeñas partículas INDIVISIBLES. Átomo, en griego, significa INDIVISIBLE. Es la porción más pequeña de la materia.

El átomo está formado por partículas subatómicas. Protón, Neutrón y electrón.

El protón y el neutrón están alojados en el núcleo, mientras que los electrones están en la zona extra nuclear, fuera del núcleo; formando una nube electrónica.

Los protones son partículas con carga positiva Los neutrones son partículas sin carga Los electrones son partículas con carga eléctrica negativa

El protón, que como dijimos antes, se encuentra alojado en el núcleo, le confiere masa al átomo junto con el neutrón.

El neutrón es la otra partícula subatómica alojada en el núcleo, que junto al electrón forman la masa del átomo.

La masa del electrón es despreciable.

Protones, 1) Se encuentran en el núcleo de elemento (átomo) 2) Son de carga (+) Positivos 3) número atómico = número de protones 4) número másico = no de protones + no de neutrones

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MÓDULO DE ELECTROTECNIA I Electrones 1) Se encuentran en los orbitales s, p, d y f.

2) No tiene posición fija, pero se puede calcular su posición en un tiempo "x" determinado.

3) Son de carga (-) negativa 4) Los electrones tienen una masa tan pequeña a comparación del protón que es insignificante y por eso no se suma junto con la masa.

Neutrones 1) Se encuentran junto con los protones en el núcleo.

2) Son de carga neutra.

3) Son los constitutivos fundamentales del núcleo atómico 4) se les considera como dos formas de una misma partícula: el núcleo

Un electrón es una partícula de pequeño tamaño con carga negativa que gira en órbitas entorno a un núcleo formado por protones y neutrones, los protones atraen a los electrones hacia sí, ya que los protones tienen carga positiva, pero debido a que la fuerza centrípeta con la que el electrón gira en la órbita es igual a la fuerza con la que los protones lo atraen, permanece en una posición estable girando en la órbita, los electrones son partículas elementales son además puntuales.

Un electrón es una partícula subatómica de carga negativa. Puede ser libre (no conectado a un átomo, o conexionado al núcleo de un átomo.

Los electrones: son pequeñas partículas atómicas portadoras de la carga negativa.

En un átomo estable los electrones están en órbita alrededor del núcleo y su número es igual al de los protones contenidos en el propio núcleo.

La masa de un electrón es 1/1.840 con respecto a la de un protón. Su carga negativa, que es la más pequeña jamás determinada en la naturaleza, es tomada, por convención, igual a la unidad.

Los electrones intervienen en una gran variedad de fenómenos físicos y químicos. Se dice que un objeto está cargado eléctricamente si sus átomos tienen un exceso de electrones (posee carga negativa) o un déficit de los mismos (posee carga positiva).

La conducción del calor también se debe fundamentalmente a la actividad electrónica.

Protones: forman parte del núcleo del Átomo. Tiene una carga positiva. En un átomo estable, el número de protones en el núcleo es igual al de los electrones.

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MÓDULO DE ELECTROTECNIA I La masa de un protón es de 1,6726 × 10-27 kg, aproximadamente 1.836 veces la del electrón.

El protón tiene un momento angular intrínseco, o espín, y por tanto un momento magnético. Por otra parte, el protón cumple el principio de exclusión. El número atómico de un elemento indica el número de protones de su núcleo, y determina de qué elemento se trata.

Un protón una partícula subatómica con carga eléctrica positiva, que constituye el núcleo de los átomos junto con los neutrones, y cuyo número, denominado número atómico, determina las propiedades químicas del átomo.

Neutrones: Son unas partículas fundamentales sin carga eléctrica que, junto con los protones, representa un componente fundamental de los núcleos del Atomo. Tiene una masa de apenas 1,675 x 1 o-Z4 gramos/ muy poco superior a la del Protón.

En el interior del núcleo permanece en una configuración estable; aislado, el neutrón es inestable y después de aproximadamente diez minutos decae (es decir se transforma) en un protón y en un electrón. Un Neutrón es una partícula que se encuentra en el núcleo del átomo junto a los protones. No tiene carga eléctrica pero si una masa semejante a la de los protones.

Electrones: son pequeñas partículas atómicas portadoras de la carga negativa.

En un átomo estable los electrones están en órbita alrededor del núcleo y su número es igual al de los protones contenidos en el propio núcleo.

La masa de un electrón es 1/1.840 con respecto a la de un protón. Su carga negativa, que es la más pequeña jamás determinada en la naturaleza, es tomada, por convención, igual a la unidad.

Los electrones intervienen en una gran variedad de fenómenos físicos y químicos. Se dice que un objeto está cargado eléctricamente si sus átomos tienen un exceso de electrones (posee carga negativa) o un déficit de los mismos (posee carga positiva).

La conducción del calor también se debe fundamentalmente a la actividad electrónica.

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ELECTRÓN

Es una partícula elemental con carga eléctrica negativa igual a 1,602 · 10-19 Coulomb y masa igual a 9,1093 · 10-28 g, que se encuentra formando parte de los átomos de todos los elementos.

NEUTRÓN

Es una partícula elemental eléctricamente neutra y masa ligeramente superior a la del protón (mneutrón=1.675 · 10-24 g), que se encuentra formando parte de los átomos de todos los elementos.

PROTÓN

Es una partícula elemental con carga eléctrica positiva igual a 1,602 · 10-19 Coulomb y cuya masa es 1837 veces mayor que la del electrón (mprotón=1.673 · 10-24 g). La misma se encuentra formando parte de los átomos de todos los elementos.

TEORÍA DE DALTON En 1808, John Dalton retoma las antiguas ideas de Leucipo y de Demócrito y publica su teoría atómica; en dicha teoría sugiere: Postulados: 1. Los elementos están

formados

por

partículas

discretas,

diminutas,

e

indivisibles

llamadas átomos, que permanecen inalterables en cualquier proceso químico.

2. Los átomos de un mismo elemento son todos iguales entre sí en masa, tamaño y en cualquier otra propiedad física o química.

3. En las reacciones químicas, los átomos ni se crean ni se destruyen, solo cambian su distribución.

4. Los compuestos químicos están formados por "átomos de compuesto" (moléculas), todos iguales entre sí; es decir, cuando dos o más átomos de diferentes elementos se combinan para formar un mismo compuesto lo hacen siempre en proporciones de masa definidas y constantes.

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De la teoría atómica de Dalton destacamos las siguientes definiciones: 

Un Átomo es la partícula más pequeña de un elemento que conserva sus propiedades.



Un Elemento es una sustancia que está formada por átomos iguales.



Un Compuesto es una sustancia fija que está formada por átomos distintos combinados en proporciones fijas.

La esencia de la teoría atómica de la materia de Dalton se resume en tres postulados: 1. Cada elemento químico se compone de partículas diminutas e indestructibles denominadas átomos. Los átomos no pueden crearse ni destruirse durante una reacción química.

2. Todos los átomos de un elemento son semejantes en masa (peso) y otras propiedades, pero los átomos de un elemento son diferentes de los del resto de los elementos.

3. En cada uno de sus compuestos, los diferentes elementos se combinan en una proporción numérica sencilla: así por ejemplo, un átomo de A con un átomo de B (AB), o un átomo de A con dos átomos de B (AB2).

MODELO ATÓMICO DE THOMSON J. J. Thomson realizó experiencias con rayos catódicos y demostró que estos rayos se desviaban también en un campo eléctrico y eran atraídos por el polo positivo, lo que probaba que eran cargas eléctricas negativas. Calculó también la relación entre la carga y la masa de estas partículas.

Para este cálculo realizó un experimento: hizo pasar un haz de rayos catódicos por un campo eléctrico y uno magnético. Cada uno de estos campos, actuando aisladamente, desviaba el haz de Página 9 de 33

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MÓDULO DE ELECTROTECNIA I rayos en sentidos opuestos. Si se dejaba fijo el campo eléctrico, el campo magnético podía variarse hasta conseguir que el haz de rayos siguiera la trayectoria horizontal original; en este momento las fuerzas eléctricas y magnéticas eran iguales y, por ser de sentido contrario se anulaban. El segundo paso consistía en eliminar el campo magnético y medir la desviación sufrida por el haz debido al campo eléctrico. Resulta que los rayos catódicos tienen una relación carga a masa más de 1.000 veces superior a la de cualquier ion.

Esta constatación llevó a Thomson a suponer que las partículas que forman los rayos catódicos no eran átomos cargados sino fragmentos de átomos, es decir, partículas subatómicas a las que llamó electrones.

Joseph Thomson (1.856-1.940) partiendo de las informaciones que se tenían hasta ese momento presentó algunas hipótesis en 1898 y 1.904, intentando justificar dos hechos:  La materia es eléctricamente neutra, lo que hace pensar que, además de electrones, debe de haber partículas con cargas positivas.  Los electrones pueden extraerse de los átomos, pero no así las cargas positivas.

Propuso entonces un modelo para el átomo en el que la mayoría de la masa aparecía asociada con la carga positiva (dada la poca masa del electrón en comparación con la de los átomos) y suponiendo que había un cierto número de electrones distribuidos uniformemente dentro de esa masa de carga positiva (como una especie de pastel o calabaza en la que los electrones estuviesen incrustados como si fueran trocitos de fruta o pepitas).

Fue un primer modelo realmente atómico, referido a la constitución de los átomos, pero muy limitado y pronto fue sustituido por otros.

Según el modelo de Thomson el átomo consistía en una esfera uniforme de materia cargada positivamente en la que se hallaban incrustados los electrones de un modo parecido a como lo están las semillas en una sandía. Este sencillo modelo explicaba el hecho de que la materia fuese eléctricamente neutra, pues en los átomos de Thomson la carga positiva era neutralizada por la Página 10 de 33

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MÓDULO DE ELECTROTECNIA I negativa. Además los electrones podrían ser arrancados de la esfera si la energía en juego era suficientemente importante como sucedía en los tubos de descarga.

TEORÍA ATÓMICA DE RUTHERFORD Rutherford abandonó el antiguo modelo y sugirió un átomo nuclear, un átomo que posee dos zonas muy separadas: 

En la zona central o núcleo se encuentra la carga total positiva (protones) y la mayor parte de la masa del átomo aportada por los protones y los neutrones.



En la zona externa o corteza del átomo se hallan los electrones, que ocupan casi todo el volumen atómico y una pequeñísima parte de la masa del átomo.

Un átomo que tiene un núcleo central en el cual la carga positiva y la masa están concentradas.

La carga positiva de los protones está compensada con la carga negativa de los electrones que se hallan fuera del núcleo. El núcleo contiene, por tanto, protones en un número igual al de electrones del átomo, más los neutrones necesarios para justificar la masa del átomo.

El modelo atómico de Rutherford puede resumirse de la siguiente manera: 

El átomo posee un núcleo central pequeño, con carga eléctrica positiva, que contiene casi toda la masa del átomo.



Los electrones giran a grandes distancias alrededor del núcleo en órbitas circulares.



La suma de las cargas eléctricas negativas de los electrones debe ser igual a la carga positiva del núcleo, ya que el átomo es eléctricamente neutro.

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MODELO ATÓMICO DE BOHR

Uno de los modelos propuestos para la estructura del átomo es el modelo de Bohr, que sugiere que los electrones se disponen en capas o niveles de energía a considerable distancia del núcleo y que giran alrededor de éste, como los planetas lo hacen alrededor del sol. Esta disposición se llama configuración electrónica. Los electrones no se disponen de cualquier modo, sino que en cada capa hay un número determinado de ellos. La primera capa (n = 1) se completa con dos electrones, la segunda y la tercera (n = 2) y (n = 3) se completan con 8 electrones cada una; la cuarta capa (n = 4) con 18 electrones y así siguiendo hasta la capa (n = 7). En la siguiente figura se representa la estructura de un átomo del elemento nitrógeno. Como los átomos son especies eléctricamente neutras, el número de electrones (cargados negativamente) es igual al número de protones (partículas positivas que se encuentran en el núcleo atómico). A este número se lo llama número atómico y se lo representa con la letra Z. El número de protones de un átomo determina su identidad; por ejemplo, el elemento con número atómico 6 es el carbono, mientras que si este número es 7, el elemento es nitrógeno. Los electrones de la última capa determinan las propiedades químicas y el comportamiento de cada elemento. El número de protones más el número de neutrones que se encuentran en el núcleo se llama número másico (A) y es una indicación de la masa del elemento.

El átomo de nitrógeno (Z=2) según el modelo de Bohr. Los 2 electrones se encuentran en órbitas "cuantizadas" girando a considerable distancia del núcleo formado por 2 protones y 2 electrones.

En resumen podemos decir que los electrones se disponen en diversas órbitas circulares que determinan diferentes niveles de energía.

Cada órbita se corresponde con un nivel energético que recibe el nombre de número cuántico principal, se representa con la letra " n " y toma valores desde 1 hasta 7.

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http://concurso.cnice.mec.es/cnice2005/93_iniciacion_interactiva_materia/curso/materiales/atom o/modelos.htm Bohr describió el átomo de hidrógeno con un protón en el núcleo, y girando a su alrededor un electrón.

En éste modelo los electrones giran en órbitas circulares alrededor del núcleo; ocupando la órbita de menor energía posible, o sea la órbita más cercana posible al núcleo.

El físico danés Niels Bohr (Premio Nobel de Física 1922), propuso un nuevo modelo atómico que se basa en tres postulados: Primer Postulado: Los electrones giran alrededor del núcleo en órbitas estacionarias sin emitir energía Segundo Postulado: Los electrones solo pueden girar alrededor del núcleo en aquellas órbitas para las cuales el momento angular del electrón es un múltiplo entero de h/2p.

Siendo "h" la constante de Planck, m la masa del electrón, v su velocidad, r el radio de la órbita y n un número entero (n=1, 2, 3,...) llamado número cuántico principal, que vale 1 para la primera órbita, 2 para la segunda, etc.

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Tercer postulado: Cuando un electrón pasa de una órbita externa a una más interna, la diferencia de energía entre ambas órbitas se emite en forma de radiación electromagnética.

RESUMEN El átomo es la unidad más pequeña de un elemento químico, es una unidad que contiene a los electrones, protones y neutrones.

Núcleo del átomo. Es dónde están ubicados los protones y los neutrones junto. Porque los electrones flotan y se desplazan alrededor del núcleo.

Electrón: Es la partícula que tiene una carga negativa del átomo.

Neutrón: Es la partícula que tiene una carga neutral Protón: Es la partícula del átomo que tiene una carga positiva. Átomo: es la unidad más pequeña de un elemento químico.

Núcleo: es la parte central del átomo, aquí están los protones y neutrones.

Electrón: poseen carga eléctrica negativa y rodean el núcleo en distintos orbitales Neutrón: Posee carga neutra (es estable) Protón: tiene carga positiva En química y física, átomo (del latín atomum, y éste del griego ἄτομον, sin partes; también, se deriva de "a" no, y "tomo" divisible; no divisible)[1] es la unidad más pequeña de un elemento químico que mantiene su identidad o sus propiedades, y que no es posible dividir mediante procesos químicos.

En biología el núcleo celular (del latín nucleus o nuculeus, corazón de una fruta) es un orgánulo membranoso que se encuentra en las células eucariotas. Contiene la mayor parte del material genético celular, organizado en múltiples moléculas lineales de ADN de gran longitud formando complejos con una gran variedad de proteínas como las histonas para formar los cromosomas El electrón (del griego ἤλεκτρον, ámbar), comúnmente representado por el símbolo: e−, es una partícula subatómica de tipo fermiónico. En un átomo los electrones rodean el núcleo, compuesto únicamente de protones y neutrones

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MÓDULO DE ELECTROTECNIA I Son partículas subatómicas que constituyen un átomo.

Estas tres tienen distintas cargas: ELECTRON: negativa. PROTON: positiva NEUTRON: neutra

UNIDADES ELÉCTRICAS BÁSICAS VOLTAJE, TENSIÓN O DIFERENCIA DE POTENCIAL El voltaje es una magnitud física, con la cual podemos cuantificar o “medir” la diferencia de potencial eléctrico o la tensión eléctrica entre dos puntos, y es medible mediante un aparato llamado voltímetro. En cada país el voltaje estándar de corriente eléctrica tiene un número específico, aunque en muchos son compartidos. Por ejemplo, en la mayoría de los países de América Latina el voltaje estándar es de 220 voltios.

El símbolo con el cual es representado el voltaje o tensión eléctrica es V, que representa a la unidad de medida que es el voltio o volt. Su nombre, deriva de Alessandro Volta, físico italiano que ingenió en el siglo XVII la pila eléctrica, luego denominada pila voltaica (también en honor a su mentor). Lo que hizo Volta fue “descubrir” los dos materiales que eran capaces de conducir electricidad de manera constante, un problema de la física que acarreaba desde los tiempos de Luigi Galvani, otro físico italiano que comenzó a indagar sobre las posibilidades de generar este tipo de electricidad continua. Los dos materiales propuestos por Volta fueron el zinc y la plata. Desde Definicion.mx:

El voltaje es un sinónimo de tensión y de diferencia de potencial. En otras palabras, el voltaje es el trabajo por unidad de carga ejercido por el campo eléctrico sobre una partícula para que ésta se mueva de un lugar a otro. En el Sistema Internacional de Unidades, dicha diferencia de potencial se mide en voltios (V), y esto determina la categorización en “bajo” o “alto voltaje”.

(Definiciones, 2015)

Desde Definicion ABC: http://www.definicionabc.com/ciencia/voltaje.php#ixzz3XtZxRLHN

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MÓDULO DE ELECTROTECNIA I El Voltaje o la “diferencia potencial eléctrica” es una comparación de la energía que experimenta una carga entre dos ubicaciones. Para comprender este concepto de forma más simple, pensemos en un material con una carga eléctrica de más electrones de lo que sus átomos pueden sostener (ionizado negativamente) y un material carente de electrones (ionizado positivamente).

El voltaje es

el diferencial eléctrico

entre

ambos

cuerpos,

considerando

que si

ambos

puntos establecen un contacto de flujo de electrones ocurriría una transferencia de energía de un punto al otro, debido a que los electrones (con carga negativa) son atraídos por protones (con carga positiva), y a su vez, que los electrones son repelidos entre sí por contar con la misma carga.

Desde el punto de vista atómico, es la medición la energía que se requiere para energizar un electrón y desplazarlo de su posición original en el átomo a otro punto dado. Desde el punto de vista de un campo eléctrico estático, es el trabajo que debe imprimirse por cada unidad de carga para moverla entre dos puntos.

El voltaje entre dos extremos de un conducto se calcula en función de la energía total requerida para desplazar una carga eléctrica pequeña a través de ese conducto, dividido entre la magnitud de dicha carga.

El voltaje, tensión o diferencia de potencial es la presión que ejerce una fuente de suministro de energía eléctrica o fuerza electromotriz (FEM) sobre las cargas eléctricas o electrones en un circuito eléctrico cerrado, para que se establezca el flujo de una corriente eléctrica.

A mayor diferencia de potencial o presión que ejerza una fuente de FEM sobre las cargas eléctricas o electrones contenidos en un conductor, mayor será el voltaje o tensión existente en el circuito al que corresponda ese conductor

La diferencia de potencial entre dos puntos de una fuente de FEM se manifiesta como la acumulación de< cargas eléctricas negativas (iones negativos o aniones), con exceso de electrones en el polo negativo (–)< y la acumulación de cargas eléctricas positivas (iones positivos o cationes), con defecto de electrones< en el polo positivo (+) de la propia fuente de FE, el voltaje, tensión o diferencia de potencial es el impulso que necesita una carga eléctrica para que pueda fluir por el conductor de un circuito eléctrico cerrado. Este movimiento de las cargas

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MÓDULO DE ELECTROTECNIA I eléctricas por el circuito se establece a partir del polo negativo de la fuente de FEM hasta el polo positivo de la propia fuente.

Como fuente de fuerza electromotriz se entiende cualquier dispositivo capaz de suministrar energía eléctrica dinámica, ya sea utilizando medios químicos, como las baterías, o electromecánicos, como ocurre con los generadores de corriente eléctrica.

Existen también otros tipos de dispositivos como, por ejemplo, las fotoceldas o celdas solares, que convierten la luz en electricidad; los termopares, cuyos alambres transforman la alta temperatura que reciben en el punto de unión de dos de sus extremos en voltajes muy bajos, y los dispositivos piezoeléctricos, que también producen voltajes muy bajos cuando se ejerce una presión sobre ellos.

Mediante el uso de celdas solares se puede suministrar energía eléctrica a viviendas situadas en lugares muy apartados donde es imposible o poco rentable transmitirla por cables desde una central eléctrica.

Los termopares se utilizan como sensores en instrumentos electrónicos de precisión, como los destinados a medir, por ejemplo, temperatura en hornos y calderas. Los dispositivos piezoeléctricos constituyen, por su parte, la pieza fundamental para convertir las vibraciones mecánicas que capta dicho dispositivo en pulsaciones eléctricas, como ocurre en algunos tipos de micrófonos y en las cápsulas de tocadiscos o giradiscos

ANALOGÍA HIDRÁULICA CON REFERENCIA A UN CIRCUITO ELÉCTRICO

Analogía hidráulica con respecto a la tensión o voltaje. En tres recipientes llenos de líquido, cuyos tubos de salida se encuentran todos al mismo nivel. Por la tubería del recipiente "B", el líquido saldrá con mayor presión que por la tubería del recipiente "A", por encontrarse el "B" a mayor altura. Lo mismo ocurre con el recipiente "C", que, aunque se encuentra al mismo nivel que el recipiente "A", cuando se ejerce presión con un émbolo sobre la superficie del líquido, éste saldrá también a mayor presión por el tubo.

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MÓDULO DE ELECTROTECNIA I De forma parecida a esta analogía hidráulica actúa la fuente de fuerza electromotriz (FEM) para mover las cargas eléctricas por un conductor. A mayor presión que ejerza la fuente de FEM sobre las cargas eléctricas o electrones, mayor será también el voltaje, tensión o diferencia de potencial que estará presente en un determinado circuito eléctrico.

Si comparamos el circuito eléctrico con un sistema hidráulico, el voltaje sería algo similar a la presión que se ejerce sobre el líquido en una tubería para su bombeo. Si la presión del sistema hidráulico aumenta, la fuerza de la corriente del líquido que fluye por la tubería también aumenta.

De igual forma, cuando se incrementa el voltaje, la intensidad de la corriente de electrones que fluye por el circuito eléctrico también aumenta, siempre que el valor de la resistencia se mantenga constante.

MEDICIÓN DE LA TENSIÓN O VOLTAJE Para medir tensión o voltaje existente en una fuente de fuerza electromotriz (FEM) o e un circuito eléctrico, es necesario disponer de un instrumento de medición llamado voltímetro, que puede ser tanto del tipo analógico como digital.

El voltímetro se instala de forma paralela en relación con la fuente de suministro de energía eléctrica. Mediante un multímetro o “tester” que mida voltaje podemos realizar también esa medición. Los voltajes bajos o de baja tensión se miden en volt y se representa por la letra (V), mientras que los voltajes medios y altos (alta tensión) se miden en kilovolt, y se representan por las iniciales (kV) Alta tensión. Se emplea para transportar altas tensiones a grandes distancias, desde las centrales generadoras hasta las subestaciones de transformadores. Su transportación se efectúa utilizando gruesos cables que cuelgan de grandes aisladores sujetos a altas torres metálicas. Las altas tensiones son aquellas que superan los 25 kV (kilovolt).

Media tensión. Son tensiones mayores de 1 kV y menores de 25 kV. Se emplea para transportar tensiones medias desde las subestaciones hasta las subestaciones o bancos de transformadores de baja tensión, a partir de los cuales se suministra la corriente eléctrica a las ciudades. Los cables de media tensión pueden ir colgados en torres metálicas, soportados en postes de madera o cemento, Página 18 de 33

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MÓDULO DE ELECTROTECNIA I o encontrarse soterrados, como ocurre en la mayoría de las grandes ciudades.

Baja tensión. Tensiones inferiores a 1 kV que se reducen todavía más para que se puedan emplear en la industria, el alumbrado público y el hogar. Las tensiones más utilizadas en la industria son 220, 380 y 440 volt de corriente alterna y en los hogares entre 110 y 120 volt para la mayoría de los países de América y 220 volt para Europa.

Hay que destacar que las tensiones que se utilizan en la industria y la que llega a nuestras casas son alterna (C.A.), cuya frecuencia en América es de 60 ciclos o hertz (Hz), y en Europa de 50 ciclos o hertz.

OTROS DATOS Aunque desde hace años el Sistema Internacional de Medidas (SI) estableció oficialmente como “volt” el nombre para designar la unidad de medida del voltaje, tensión eléctrica o diferencia de potencial, El volt recibe ese nombre en honor al físico italiano Alessandro Volta (1745 – 1827), inventor de la pila eléctrica conocida como “pila de Volta”, elemento precursor de las actuales pilas y baterías eléctricas

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MÓDULO DE ELECTROTECNIA I

UNIDADES ELÉCTRICAS BÁSICAS LA CORRIENTE ELÉCTRICA

Lo que conocemos como corriente eléctrica no es otra cosa que la circulación de cargas o electrones a través de un circuito eléctrico cerrado, que se mueven siempre del polo negativo al polo positivo de la fuente de suministro de fuerza electromotriz (FEM).

Quizás hayamos oído hablar o leído en algún texto que el sentido convencional de circulación de la corriente eléctrica por un circuito es a la inversa, o sea, del polo positivo al negativo de la fuente de FEM. Ese planteamiento tiene su origen en razones históricas y no a cuestiones de la física y se debió a que en la época en que se formuló la teoría que trataba de explicar cómo fluía la corriente eléctrica por los metales, los físicos desconocían la existencia de los electrones o cargas negativas.

Al descubrirse los electrones como parte integrante de los átomos y principal componente de las cargas eléctricas, se descubrió también que las cargas eléctricas que proporciona una fuente de FEM (Fuerza Electromotriz), se mueven del signo negativo (–) hacia el positivo (+), de acuerdo con la ley física de que "cargas distintas se atraen y cargas iguales se rechazan". Debido al desconocimiento en aquellos momentos de la existencia de los electrones, la comunidad científica acordó que, convencionalmente, la corriente eléctrica se movía del polo positivo al negativo, de la misma forma que hubieran podido acordar lo contrario, como realmente ocurre. No obstante en la práctica, ese “error histórico” no influye para nada en lo que al estudio de la corriente eléctrica se refiere.

Cuando las cargas eléctricas circulan normalmente por un circuito, sin encontrar en su camino nada que interrumpa el libre flujo de los electrones, decimos que estamos ante un “circuito eléctrico cerrado”. Si, por el contrario, la circulación de la corriente de electrones se interrumpe por cualquier motivo y la carga conectada deja de recibir corriente, estaremos ante un “circuito eléctrico abierto”. Por norma general todos los circuitos eléctricos se pueden abrir o cerrar a voluntad utilizando un interruptor que se instala en el camino de la corriente eléctrica en el propio

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MÓDULO DE ELECTROTECNIA I circuito con la finalidad de impedir su paso cuando se acciona manual, eléctrica o electrónicamente.

1. Una fuente de fuerza electromotriz (FEM) como, por ejemplo, una batería, un generador o cualquier otro dispositivo capaz de bombear o poner en movimiento las cargas eléctricas negativas cuando se cierre el circuito eléctrico.

2. Un camino que permita a los electrones fluir, ininterrumpidamente, desde el polo negativo de la fuente de suministro de energía eléctrica hasta el polo positivo de la propia fuente.

En la práctica ese camino lo constituye el conductor o cable metálico, generalmente de cobre.

3. Una carga o consumidor conectado al circuito que ofrezca resistencia al paso de la corriente eléctrica. Se entiende como carga cualquier dispositivo que para funcionar consuma energía eléctrica como, por ejemplo, una bombilla o lámpara para alumbrado, el motor de cualquier equipo, una resistencia que produzca calor (calefacción, cocina, secador de pelo, etc.), un televisor o cualquier otro equipo electrodoméstico o industrial que funcione con corriente eléctrica.

INTENSIDAD DE LA CORRIENTE ELÉCTRICA La intensidad del flujo de los electrones de una corriente eléctrica que circula por un circuito cerrado depende fundamentalmente de la tensión o voltaje (V) que se aplique y de la resistencia (R) en ohm que ofrezca al paso de esa corriente la carga o consumidor conectado al circuito. Si una carga ofrece poca resistencia al paso de la corriente, la cantidad de electrones que circulen por el circuito será mayor en comparación con otra carga que ofrezca mayor resistencia y obstaculice más el paso de los electrones.

Analogía hidráulica. El tubo del depósito "A", al tener un diámetro reducido, ofrece más resistencia a<la salida del líquido que el tubo del tanque "B", que tiene mayor diámetro. Por tanto, el caudal o cantidad.de agua que sale por el tubo "B" será mayor que la que sale por el tubo "A"

Mediante la representación de una analogía hidráulica se puede entender mejor este concepto. Si tenemos dos depósitos de líquido de igual capacidad, situados a una misma altura, el caudal de Página 21 de 33

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MÓDULO DE ELECTROTECNIA I salida de líquido del depósito que tiene el tubo de salida de menos diámetro será menor que el caudal que proporciona otro depósito con un tubo de salida de más ancho o diámetro, pues este último ofrece menos resistencia a la salida del líquido.

De la misma forma, una carga o consumidor que posea una resistencia de un valor alto en ohm, provocará que la circulación de los electrones se dificulte igual que lo hace el tubo de menor diámetro en la analogía hidráulica, mientras que otro consumidor con menor resistencia (caso del tubo de mayor diámetro) dejará pasar mayor cantidad de electrones. La diferencia en la cantidad de líquido que sale por los tubos de los dos tanques del ejemplo, se asemeja a la mayor o menor cantidad de electrones que pueden circular por un circuito eléctrico cuando se encuentra con la resistencia que ofrece la carga o consumidor.

La intensidad de la corriente eléctrica se designa con la letra ( I ) y su unidad de medida en el Sistema Internacional ( SI ) es el ampere (llamado también “amperio”), que se identifica con la letra ( A ).

EL AMPERE De acuerdo con la Ley de Ohm, la corriente eléctrica en ampere (A) que circula por un circuito está estrechamente relacionada con el voltaje o tensión (V) y la resistencia en ohm (

) de la

carga o consumidor conectado al circuito.

Un ampere (1 A) se define como la corriente que produce una tensión de un volt (1 V), cuando se aplica a una resistencia de un ohm (1

).

Un ampere equivale una carga eléctrica de un coulomb por segundo (1C/seg) circulando por un circuito eléctrico, o lo que es igual, 6 300 000 000 000 000 000 = ( 6,3 · 1018 ) (seis mil trescientos billones) de electrones por segundo fluyendo por el conductor de dicho circuito. Por tanto, la intensidad (I) de una corriente eléctrica equivale a la cantidad de carga eléctrica (Q ) en coulomb que fluye por un circuito cerrado en una unidad de tiempo.

Los submúltiplos más utilizados del ampere son los siguientes: mili ampere ( mA ) = 10-3 A = 0,001 ampere micro ampere ( mA ) = 10-6 A = 0, 000 000 1 ampere.

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MÓDULO DE ELECTROTECNIA I Medición De La Intensidad De La Corriente Eléctrica O Amperaje

La medición de la corriente que fluye por un circuito cerrado se realiza por medio de un amperímetro o un.miliamperímetro, según sea el caso, conectado en serie en el propio circuito eléctrico. Para medir.ampere se emplea el "amperímetro" y para medir milésimas de ampere se emplea el miliamperímetro.

La intensidad de circulación de corriente eléctrica por un circuito cerrado se puede medir por medio de un amperímetro conectado en serie con el circuito o mediante inducción electromagnética utilizando un amperímetro de gancho. Para medir intensidades bajas de corriente se puede utilizar también un multímetro que mida miliampere (mA) El ampere como unidad de medida se utiliza, fundamentalmente, para medir la corriente que circula por circuitos eléctricos de fuerza en la industria, o en las redes eléctricas doméstica, mientras que los submúltiplos se emplean mayormente para medir corrientes de poca intensidad que circulan por los circuitos electrónicos.

La corriente alterna se diferencia de la directa en que cambia su sentido de circulación periódicamente y, por tanto, su polaridad. Esto ocurre tantas veces como frecuencia en hertz (Hz) tenga esa corriente A la corriente directa (C.D.) también se le llama "corriente continua" (C.C.).

La corriente alterna es el tipo de corriente más empleado en la industria y es también la que consumimos en nuestros hogares. La corriente alterna de uso doméstico e industrial cambia su polaridad o sentido de circulación 50 ó 60 veces por segundo, según el país de que se trate. Esto se conoce como frecuencia de la corriente alterna.

En los países de Europa la corriente alterna posee 50 ciclos o hertz (Hz) por segundo de frecuencia, mientras que los en los países de América la frecuencia es de 60 ciclos o hertz.

OTROS DATOS Aunque desde hace años el Sistema Internacional de Medidas (SI) estableció oficialmente como“ampere” el nombre para designar la unidad de medida del amperaje o intensidad de la corriente eléctrica, en algunos países de habla hispana se le continúa llamando “amperio”.

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MÓDULO DE ELECTROTECNIA I El ampere recibe ese nombre en honor al físico y matemático francés André-Marie Ampère (1775 – 1836), quién demostró que la corriente eléctrica, al circular a través de un conductor, producía un campo magnético a su alrededor. Este físico formuló también la denominada “Ley de Ampere”

UNIDADES ELÉCTRICAS BÁSICAS LA RESISTENCIA ELÉCTRICA Resistencia eléctrica es toda oposición que encuentra la corriente a su paso por un circuito eléctrico cerrado, atenuando o frenando el libre flujo de circulación de las cargas eléctricas o electrones. Cualquier dispositivo o consumidor conectado a un circuito eléctrico representa en sí una carga, resistencia u obstáculo para la circulación de la corriente eléctrica.

A.- Electrones fluyendo por un buen conductor eléctrico, que ofrece baja resistencia.

B.- Electrones fluyendo por un mal conductor. Eléctrico, que ofrece alta resistencia a su paso.

En ese caso los electrones chocan unos contra otros al no poder circular libremente y, como consecuencia, generan calor.

Normalmente los electrones tratan de circular por el circuito eléctrico de una forma más o menos organizada, de acuerdo con la resistencia que encuentren a su paso. Mientras menor sea esa resistencia, mayor será el orden existente en el micromundo de los electrones; pero cuando la resistencia es elevada, comienzan a chocar unos con otros y a liberar energía en forma de calor.

Esa situación hace que siempre se eleve algo la temperatura del conductor y que, además, adquiera valores más altos en el punto donde los electrones encuentren una mayor resistencia a su paso.

Todos los materiales y elementos conocidos ofrecen mayor o menor resistencia al paso de la corriente eléctrica, incluyendo los mejores conductores. Los metales que menos resistencia ofrecen son el oro y la plata, pero por lo costoso que resultaría fabricar cables con esos metales, se adoptó utilizar el cobre, que es buen conductor y mucho más barato.

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Con alambre de cobre se fabrican la mayoría de los cables conductores que se emplean en circuitos de baja y media tensión. También se utiliza el aluminio en menor escala para fabricar los cables que vemos colocados en las torres de alta tensión para transportar la energía eléctrica a grandes distancias.

Entre los metales que ofrecen mayor resistencia al paso de la corriente eléctrica se encuentra el alambre nicromo (Ni-Cr), compuesto por una aleación de 80% de níquel (Ni) y 20% de cromo (Cr). Ese es un tipo de alambre ampliamente utilizado como resistencia fija o como resistencia variable (reóstato), para regular la tensión o voltaje en diferentes dispositivos eléctricos. Además se utilizan también resistencias fijas de alambre nicromo de diferentes diámetros o grosores, para producir calor en equipos industriales, así como en electrodomésticos de uso muy generalizado.

Entre esos aparatos o quipos se encuentran las planchas, los calentadores o estufas eléctricas utilizadas para calentar el ambiente de las habitaciones en invierno, los calentadores de agua, las secadoras de ropa, las secadoras para el pelo y la mayoría de los aparatos eléctricos cuya función principal es generar calor.

Otro elemento muy utilizado para fabricar resistencias es el carbón. Con ese elemento se fabrican resistencias fijas y reostatos para utilizarlos en los circuitos electrónicos. Tanto las resistencias fijas como los potenciómetros se emplean para regular los valores de la corriente o de la tensión en circuitos electrónicos, como por ejemplo, las corrientes de baja frecuencia o audiofrecuencia, permitiendo controlar, enre otras cosas, el volumen y el tono en los amplificadores de audio.

QUÉ ES EL OHM El ohm es la unidad de medida de la resistencia que oponen los materiales al paso de la corriente eléctrica y se representa con el símbolo o letra griega " " (omega). La razón por la cual se acordó utilizar esa letra griega en lugar de la “O” del alfabeto latino fue para evitar que se confundiera con el número cero “0”.

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MÓDULO DE ELECTROTECNIA I El ohm se define como la resistencia que ofrece al paso de la corriente eléctrica una columna de mercurio (Hg) de 106,3 cm de alto, con una sección transversal de 1 mm 2, a una temperatura de 0o Celsius.

De acuerdo con la “Ley de Ohm”, un ohm ( 1

) es el valor que posee una resistencia eléctrica

cuando al conectarse a un circuito eléctrico de un volt ( 1 V ) de tensión provoca un flujo de corriente de un ampere ( 1 A ). I = E/R La resistencia eléctrica, por su parte, se identifica con el símbolo o letra ( R ) y la fórmula para despejar su valor, R = E/I

Cálculo De La Resistencia Eléctrica De Un Material Al Paso De La Corriente (I) Para calcular la resistencia ( R ) que ofrece un material al paso de la corriente eléctrica, es necesario conocer primero cuál es el coeficiente de resistividad o resistencia específica “ ” (rho) de dicho material, la longitud que posee y el área de su sección transversal.

A continuación se muestra una tabla donde se puede conocer la resistencia específica en · mm2 / m, de algunos materiales, a una temperatura de 20° Celsius

Material

Resistividad (

Aluminio

0,028

Carbón

40,0

Cobre

0,0172

Constatan

0,489

Nicromo

1,5

Plata

0,0159

Platino

0,111

Plomo

0,205

Tungsteno

0,0549

· mm2 / m ) a 20º C

Para realizar el cálculo de la resistencia que ofrece un material al paso de la corriente eléctrica, se utiliza la siguiente fórmula: De donde: R= ᵖ(I/s) Página 26 de 33

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MÓDULO DE ELECTROTECNIA I R = Resistencia del material en ohm ( Ω ). ᵖ = Coeficiente de resistividad o resistencia específica del material, Ω.mm/m. A una temperatura dada. l = Longitud del material en metros. s = Superficie o área transversal del material en mm2.

Un botón de muestra. Ejemplo práctico para hallar la resistencia que ofrece al paso de la corriente eléctrica un conductor de cobre de 500 metros de longitud. Como la “fórmula 1” exige utilizar el valor del área del alambre del conductor, si no tenemos ese dato a mano, habrá que medir primero el diámetro del alambre de cobre con un “pie de rey” o vernier, teniendo cuidado de no incluir en la medida el forro aislante, porque de lo contrario se obtendría un dato falseado. En el caso de este ejemplo, el supuesto diámetro de la parte metálica del conductor, una vez medido con el pie de rey, será de 1,6 mm

Cómo Influye La Temperatura En La Resistencia Del Conductor La temperatura influye directamente en la resistencia que ofrece un conductor al paso de la corriente eléctrica. A mayor temperatura la resistencia se incrementa, mientras que a menor temperatura disminuye.

Sin embargo, teóricamente toda la resistencia que ofrecen los metales al paso de la corriente eléctrica debe desaparecer a una temperatura de 0 °K (cero grado Kelvin), o "cero absoluto", equivalente a – 273,16 ºC (grados Celsius), o – 459,69 ºF (grados Fahreheit), punto del termómetro donde se supone aparece la superconductividad o "resistencia cero" en los materiales conductores.

En el caso de los metales la resistencia es directamente proporcional a la temperatura, es decir si la temperatura aumenta la resistencia también aumenta y viceversa, si la temperatura disminuye la resistencia también disminuye; sin embargo, si hablamos de elementos semiconductores, como el silicio (Si) y el germanio (Ge), por ejemplo, ocurre todo lo contrario, pues en esos elementos la resistencia y la temperatura se comportan de forma inversamente proporcional, es decir, si una sube la otra baja su valor y viceversa.

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MÓDULO DE ELECTROTECNIA I Múltiplos Del Ohm Los múltiplos del ohm más utilizados son: Kilohm (k

) = 1 000 ohm,

Megohm (M ) = 1 000 000 ohm

Otro dato interesante: La unidad de medida de la resistencia eléctrica lleva el nombre de “ohm” en honor al físico y matemático alemán Georg Simón Ohm (1787 – 1854), quién descubrió una de las leyes fundamentales que rigen el comportamiento de los circuitos eléctricos, conocida como “Ley de Ohm.

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Bibliografía Albert D. Helfrick, W. D. (1991). Instrumentacion Eelectronica Moderna y Tecnicas de Medicion. Naucalpan de Juarez, Edo, de Mexico: Pearson Educatión .

Andrea Núñez, I. R. (02 de febrero de 2015). Monografias .com. Obtenido de Magnitudes y unidades de la electricidad: http://www.monografias.com/trabajos82/magnitudes-yunidades-electricidad/magnitudes-y-unidades-electricidad2.shtml BOYLESTAD, & L:, R. (2004). Introduccion al analisis de circuitos. Mexico: PEARSON EDUCATIÓN. Definicion. (03 de febrero de 2015). Miles de terminos aplicados. Obtenido de Miles de terminos aplicados: Definición de electricidad - Qué es, Significado y Concepto http://definicion.de/electricidad/#ixzz3XuF7kwTd Definiciones. (03 de 02 de 2015). Miles de terminos aplicados. Obtenido de Miles de terminos aplicados: http://definicion.mx/voltaje/#ixzz3XtZ46y5r Electronica Unicrom. (02 de Febrero de 2015). Definición de unidades comunes en electrónica.

Obtenido de Definición de unidades de medida básicas: http://unicrom.com/Tut_unidades.asp R. L. (1997). Electronica. Teoria de circuitos. Neucalpan de Juares. Edo de Mexico: Prentice Hall HIspanoamericana, S.A Pearson Education.

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Anexos 1: Electricidad La palabra electricidad podemos dejar patente que tiene su origen etimológico en el término griego elektron que puede traducirse como “ámbar”. Partiendo del mismo se establece que la persona que acuñó este término fue más concretamente el científico inglés William Gilbert quien en el siglo XVI habló de “eléctrico” para mencionar los fenómenos de cargas de atracción que descubrieron ya los griegos.

La electricidad es una propiedad física manifestada a través de la atracción o del rechazo que ejercen entre sí las distintas partes de la materia. El origen de esta propiedad se encuentra en la presencia de componentes con carga negativa (denominados electrones) y otros con carga positiva (losprotones).

La electricidad, por otra parte, es el nombre que recibe una clase de energía que se basa en dicha propiedad física y que se manifiesta tanto en movimiento (la corriente) como en estado de reposo (la estática). Como fuente energética, la electricidad puede usarse para la iluminación o para producir calor, por ejemplo.

No

sólo

el hombre genera

electricidad

manipulando

distintos

factores:

la naturaleza produce esta energía en las tormentas, cuando la transferencia energética que se produce entre una parte de la atmósfera y la superficie del planeta provoca una descarga de electricidad en forma de rayo. La electricidad natural también se halla en el funcionamiento biológico y permite el desarrollo y la actividad del sistema nervioso.

Más allá de estos fenómenos naturales, el ser humano se ha dedicado a generar electricidad para poner en marcha todo tipo de máquinas, artefactos y sistemas de transporte.

Como decimos, hoy la electricidad es fundamental pues gracias a la misma llevamos a cabo un sinfín de tareas y tenemos posibilidad de disfrutar de aplicaciones que nos facilitan y hacen mejor nuestra calidad de vida. Así, gracias a aquella tenemos

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MÓDULO DE ELECTROTECNIA I iluminación y podemos hacer uso de una serie de dispositivos tales como lavadoras, frigoríficos, televisores, ordenadores o sistemas de aire acondicionado.

Está claro, por tanto, que la electricidad se ha convertido en un elemento indispensable en este sentido y ello ha traído consigo graves consecuencias. En concreto, nos referimos al hecho de que la necesidad que tenemos de la misma para desarrollar nuestro día a día ha supuesto que la misma se tenga que producir masivamente para satisfacer la demanda que existe en todo el mundo. Un hecho que perjudica notablemente el medio ambiente.

Por ello, en la actualidad se está desarrollando una serie de proyectos e iniciativas de diversa índole con el claro objetivo de utilizar los recursos naturales existentes para generar dicha electricidad sin necesidad de dañar nuestro entorno. Así, por ejemplo, existen paneles que captan la energía del sol para poder poner en funcionamiento desde la luz de un hogar hasta un sistema de climatización.

Se conoce como conductividad eléctrica, por otra parte, a la capacidad que tiene un material para posibilitar que la corriente de electricidad pase a través de su superficie. La facultad contraria, que aparece cuando los electrones son resistentes al movimiento de la corriente, se conoce como resistividad.

Los conductores eléctricos, por lo tanto, son aquellos materiales que, cuando están en contacto con un cuerpo cargado de electricidad, transmiten dicha energía hacia la totalidad de su superficie.

Lee

todo

en: Definición

de

electricidad

-

Qué

es,

Significado

y

Concepto http://definicion.de/electricidad/#ixzz3XuF7kwTd

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MÓDULO DE ELECTROTECNIA I Anexo 2: Símbolos eléctricos Cuando dibujamos planos eléctricos, para representar los diferentes elementos que componen nuestro circuito no usamos un dibujo realista del él -esto sería lento y costoso-; en su lugar empleamos una seria de símbolos que ayudan a que el plano se realice de forma más rápida y además evita que los dibujos se malinterpreten independientemente de dónde se lea el plano.

Nosotros usaremos los siguientes símbolos:

Generador símbolo general

Se usa cuando no se sabe qué tipo de corriente alimenta el circuito.

Generador corriente alterna

Se usa cuando la corriente en el circuito es alterna.

Generador corriente continua

Se usa cuando la corriente en el circuito es continua sin especificar el tipo de fuente.

Pila

La alimentación es una pila.

Batería

La alimentación es una batería.

Generadores

Bombilla/lámpara

Bombilla. Un número a su lado indica el valor de la resistencia.

Motor

Motor eléctrico de corriente continua.

Resistencia

Puede ser una resistencia o un receptor cualquiera.

Receptores Resistencia (2) Zumbador

Elemento que produce un sonido al activarlo.

Diodo LED

No es un elemento eléctrico sino electrónico, pero lo usaremos en los proyectos. Es similar a una bombilla de color.

Interruptor Elementos Conmutador de maniobra Pulsador NA Pulsador NC Elementos de Fusible protección

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Otra forma de representar la resistencia.

Permite cerrar o abrir el paso de la corriente en el circuito.

Permite dirigir el paso de la corriente entre dos ramas diferentes de un circuito.

(Normalmente Abierto) permitecerrar el circuito mientras se mantiene pulsado.

(Normalmente Cerrado) permiteabrir el circuito mientras se mantiene pulsado.

Permite cerrar o abrir el paso de la corriente en el circuito.

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