MAGNITUDES ELECTRICAS. LEY DE OHM

Las magnitudes eléctricas básicas son:

• Voltaje
• Intensidad
• Resistencia

                          VOLTAJE, TENSIÓN O DIFERENCIA DE POTENCIAL

Es la fuerza que provoca que los electrones se muevan de un átomo a otro. Al voltaje también se le llama tensión o diferencia de potencial y es producida por el generador.

Símbolo: V

Unidad: Voltio (v)

                                             INTENSIDAD DE CORRIENTE

Es la cantidad de electrones que pasan por un punto en un momento dado.

Símbolo: I

Unidad de amperio: Amperio (A)

                                                RESISTENCIA ELÉCTRICA

Es la oposición que presenta un cuerpo al paso de corriente eléctrica.

Símbolo: R

Unidad: Ohmio

 Cuando a un cuerpo se le aplica una tensión aparece a través del mismo una intensidad que sera mayor cuanto mayor sea la tensión aplicada o menos la resistencia del mismo.

EL CIRCUITO EN SERIE Y EN PARALELO

Los elementos de un circuito se pueden conectar de dos maneras distintas: en serie o en paralelo mixto.

• En los circuitos conectados en serie, al desconectarse uno de los elementos del circuito, se interrumpe el paso de corriente por todo el circuito.

• En los circuitos conectados en paralelo, al desconectarse alguno de los elementos del circuito, solo se interrumpe el paso de corriente por una parte del circuito, por el resto de el.

A veces, en el mismo circuito, una parte esta conectada en serie y otra en paralelo, se dice entonces que se trata de un circuito mixto.

EL CIRCUITO ELECTRICO

Un circuito eléctrico típica mente está compuesto por conductores y cables conectados a ciertos elementos de circuito como aparatos (que aprovechan el flujo) y resistencias (que lo regulan). La analogía sería al flujo de un circuito de agua que funciona bajo la presión del flujo.





Los circuitos eléctricos están formados por los siguientes elementos:

• El generador de corriente: es todo dispositivo capaz de mantener una diferencia de potencial eléctrica entre dos de sus puntos (llamados polos, terminales o bornes) transformando la energía mecánica en eléctrica. Esta transformación se consigue por la acción de un campo magnético sobre los conductores eléctricos dispuestos sobre una armadura (denominada también estátor). Si se produce mecánicamente un movimiento relativo entre los conductores y el campo, se generará una fuerza electromotriz(F.E.M.). Este sistema está basado en la ley de Faraday que dice que para que se genere una corriente eléctrica debe haber un movimiento relativo entre un conductor y un campo magnético, como sabemos la frecuencia que hay en nuestro país (Colombia) es de 60 Hz. Que serán conseguidos mediante el numero de polos y velocidad que tendrá la máquina éste movimiento al ser provocado por un motor generador de C.A. 
• Los hilos conductores: Un hilo conductor es un factor que permite la coherencia de un texto, discurso o historia. Puedes verlo como el tema principal, que resulta una constante detrás de lo que se narra. 
• Los receptores: Son dispositivos que transforman energía eléctrica en otro tipo de energía. Son receptores por ejemplo: Las bombillas, que se enciendes gracias a la corriente eléctrica que llega a ella, y la transforman de energía a luz. Los motores que transforman energía eléctrica en movimiento.

Un circuito sencillo es, por ejemplo, el de la linterna que esta formado por:

• El generador: Las pilas o las baterías para corriente continua y un alternador o generador eléctrico en corriente alterna. 
• El hilo conductor: Generalmente se utilizan alambres o cables de cobres.
• El receptor: La bombilla, que transforman la energía eléctrica en luz. 
• El interruptor: Con el que cerramos o abrimos el conducto; es decir, con el que encendemos o apagamos la bombilla. En este caso es un clip.
• El fusible: Protege al circuito de altas corrientes, este se funde evitando daños en el circuito.

Cuando se cierra el interruptor, la corriente eléctrica circula a través del circuito desde el polo negativo de la batería hasta el positivo, atravesando la bombilla la cual encenderá.

.

LA CORRIENTE ELECTRICA

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.

LA MATERIA

La materia esta formada por átomos, que son partículas muy pequeñas que no se ven a simple vista y que, a su vez, están formados por tres tipos de partículas: protones, neutrones y electrones. Estas partículas poseen una propiedad llamada carga eléctrica.

Neutron: no tiene carga eléctrica.

Proton (+): Carga eléctrica positiva.

Electrón (-): carga eléctrica negativa.

Nota: Los electrones son los responsables de los fenómenos eléctricos (Electricidad).

A las cargas eléctricas les ocurre lo siguiente:

1. Las cargas del mismo tipo se repelen, es decir, se separan.

2. Las cargas de distinto tipo se atraen, se acercan.

CARGA ELECTRICA

Vamos a explicarte porque tu bolígrafo atraía los trocitos de papel. Para entender lo que esta pasando -que se esta produciendo un fenómeno de electrizaciòn- debes saber antes lo siguiente:
Todos los cuerpos, como la mesa, el lapiz, las rocas, el agua, el Sol o los seres vivos, están formados de materia.

LA ELECTRICIDAD

Hace muchos siglos, los griegos se dieron cuenta de  un curioso fenómeno: al frotar un objeto de ámbar con un trozo de lana, el objeto atraía las motas de polvo. A este fenómeno lo llamaron electricidad. Podemos también observar la electricidad en la naturaleza. Por ejemplo, una tormenta suelen producir relámpagos, que son descargas eléctricas. En la actualidad sabemos que hay sustancias, como los plásticos y los vidrios, que también tienen esta propiedad de producir un fenómeno de electrizaciòn y que, al frotarlos con un paño de algodón o de lana, son capaces de atraer objetos pequeños, como trocitos de papel o cabellos.
La electricidad y los fenómenos eléctricos se conocen desde hace mucho tiempo, sin embargo el aprovechamiento de la electricidad como fuente de energía es bastante reciente, de principios de siglo XX. La electricidad es una forma de energía asociada a cargas eléctricas (Electrones). Estas pueden estar en reposo o en movimiento. Si están en reposo tratara de electricidad estática y si están en movimiento se tratara de corriente eléctrica.

SIMBOLOGIA ELECTRICA

ELEMENTOS BASICOS DE UN CIRCUITO ELECTRICO

• Componente: Un dispositivo con dos o más terminales en el que puede fluir interiormente una carga. En la figura 1 se ven 9 componentes entre resistores y fuentes.
• Nodo: Punto de un circuito donde concurren más de dos conductores. A, B, C, D, E son nodos. Nótese que C no es considerado como un nuevo nodo, puesto que se puede considerar como un mismo nodo en A, ya que entre ellos no existe diferencia de potencial o tener tensión 0 (V_A - V_C = 0).
• Rama: Conjunto de todas las ramas comprendidos entre dos nodos consecutivos. En la figura 1 se hallan siete ramales: AB por la fuente, BC por R1, AD, AE, BD, BE y DE. Obviamente, por un ramal sólo puede circular una corriente.
• Malla: Cualquier camino cerrado en un circuito eléctrico.
• Fuente: Componente que se encarga de transformar algún tipo de energía en energía eléctrica. En el circuito de la figura 1 hay tres fuentes: una de intensidad, I, y dos de tensión, E1 y E2.
• Conductor: Comúnmente llamado cable; es un hilo de resistencia despreciable (idealmente cero) que une los elementos para formar el circuito.

CIRCUITO ELECTRICO

Un circuito es una red eléctrica (interconexión de dos o más componentes, tales como resistencias, inductores, condensadores, fuentes, interruptores y semiconductores) que contiene al menos una trayectoria cerrada. Los circuitos que contienen solo fuentes, componentes lineales (resistores, condensadores, inductores) y elementos de distribución lineales (líneas de transmisión o cables) que pueden analizarse por métodos algebraicos para determinar su comportamiento en corriente directa o en corriente alterna. Un circuito que tiene componentes electrónicos es denominado un circuito electrónico

. Estas redes son generalmente no lineales y requieren diseños y herramientas de análisis mucho más complejos.

POTENCIA Y ENERGIA ELECTRICA

La potencia eléctrica es la relación de paso de energía de un flujo por unidad de tiempo; es decir, la cantidad de energía entregada o absorbida por un elemento en un tiempo determinado. La unidad en el Sistema Internacional de Unidades es el vatio (watt).

Cuando una corriente eléctrica fluye en cualquier circuito, puede transferir energía al hacer un trabajo mecánico o termodinámico. Los dispositivos convierten la energía eléctrica de muchas maneras útiles, como calor, luz (lampara incandescente), movimiento (motor eléctrico), sonido (altavoz) o procesos químicos. La electricidad se puede producir mecánica o químicamente por la generación de energía eléctrica, o también por la transformación de la luz en las células fotoeléctricas. Por último, se puede almacenar químicamente en baterías.

La energía consumida por un dispositivo eléctrico se mide en vatios-hora (Wh), o en kilovatios-hora (kWh). Normalmente las empresas que suministran energía eléctrica a la industria y los hogares, en lugar de facturar el consumo en vatios-hora, lo hacen en kilovatios-hora (kWh). La potencia en vatios (W) o kilovatios (kW) de todos los aparatos eléctricos debe figurar junto con la tensión de alimentación en una placa metálica ubicada, generalmente, en la parte trasera de dichos equipos. En los motores, esa placa se halla colocada en uno de sus costados y en el caso de las bombillas de alumbrado el dato viene impreso en el cristal o en su base.

La energía eléctrica se transmite por líneas sobre torres, como estas enBrisbane, Australia

Se denomina energía eléctrica a la forma de energía que resulta de la existencia de una diferencia de potencial entre dos puntos, lo que permite establecer una corriente eléctrica entre ambos cuando se los pone en contacto por medio de un conductor eléctrico. La energía eléctrica puede transformarse en muchas otras formas de energía, tales como la energía lumínica o luz, la energía mecánica y la energía térmica.

Instalación de energía solar fotovoltaica sobre el tejado de una vivienda, para la producción de energía eléctrica.

MAGNITUDES ELECTRICAS

La introducción de las magnitudes eléctricas requiere añadir una nueva unidad fundamental a la física: la de carga eléctrica. Esta unidad, que no puede derivarse de las unidades de la mecánica, fue originalmente denominada Coulomb (término castellanizado a culombio, cuyo símbolo es C) en honor a Charles-Augustin de Coulomb, primero que midió directamente la fuerza entre cargas eléctricas. Debido a la gran dificultad de medir directamente las cargas eléctricas con precisión, se ha tomado como unidad básica la unidad de corriente eléctrica, que en el Sistema Internacional de Unidades es el amperio. La unidad de carga resulta entonces una unidad derivada, que se define como la cantidad de carga eléctrica que fluye durante 1 segundo a través de la sección de un conductor que transporta una intensidad constante de corriente eléctrica de 1 amperio.

V= Potencia eléctrica entre dos puntos. R= Oposición al peso de la corriente eléctrica. I= Flujo de unidad de carga de tiempo que recoge. P=Relación del peso de energía por unidad de tiempo.

CORRIENTE ALTERNA

Además de la existencia de fuentes de FEM de corriente directa o continua (C.D.) (como la que suministran las pilas o las baterías, cuya tensión o voltaje mantiene siempre su polaridad fija), se genera también otro tipo de corriente denominada alterna (C.A.), que se diferencia de la directa por el cambio constante de polaridad que efectúa por cada ciclo de tiempo.

    Una pila o batería constituye una fuente de suministro de corriente directa, porque su polaridad se mantiene siempre fija.

La característica principal de una corriente alterna es que durante un instante de tiempo un polo es negativo y el otro positivo, mientras que en el instante siguiente las polaridades se invierten tantas veces como ciclos por segundo o hertz posea esa corriente. No obstante, aunque se produzca un constante cambio de polaridad, la corriente siempre fluirá del polo negativo al positivo, tal como ocurre en las fuentes de FEM que suministran corriente directa.

CORRIENTE CONTINUA

Fuentes suministradoras de corriente directa o continua. A la izquierda, una batería de las comúnmente utilizada en los coches y todo tipo de vehículo motorizado. A la derecha, pilas de amplio uso, lo mismo en linternas que en aparatos y dispositivos eléctricos y electrónicos.


La corriente directa (CD) o corriente continua (CC) es aquella cuyas cargas eléctricas o electrones fluyen siempre en el mismo sentido en un circuito eléctrico cerrado, moviéndose del polo negativo hacia el polo positivo de una fuente de fuerza electromotriz (FEM), tal como ocurre en las baterías, las dinamos o en cualquier otra fuente generadora de ese tipo de corriente eléctrica.

CORRIENTE ELECRICA.

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).

En un circuito eléctrico cerrado la. corriente circula siempre del polo. negativo al polo positivo de la. fuente 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.

¿Que es la electricidad?

La carga eléctrica es una propiedad física de la materia que provoca que una partícula experimente una fuerza cuando se encuentra cercana a otra partícula cargada eléctricamente.

La palabra electricidad proviene del griego “elektron”, que significa “ámbar”. Desde el año 600 antes de Cristo, los griegos ya hacían experimentación frotando una resina de árbol llamada “ambar” generando electrostática.

Hacia el año 1600 de nuestra era que se reiniciaron los estudios acerca del magnetismo y la electricidad estática, viendo a la electricidad sólo como un fluido hasta los años 1700s cuando a inicios de este siglo comenzó a experimentarse con formas de transmisión y almacenamiento de esta energía a través de “capacitores”.

En 1752, Benjamin Franklin probó con su experimento del “cometa” que los rayos de las tormentas eran electricidad en la naturaleza, presentando también la idea que la electricidad tenía elementos de carga positiva y negativa y que la electricidad fluía de positivo a negativo.