Electricidad
- Estructura de la materia - Fuerza y campo eléctrico - Fuente de energía eléctrica - Efecto de la energía eléctrica
- Estructura de la materia
Teoría básica de la electricidad.
La electricidad no se puede percibir por ninguno de los cinco sentidos, es decir, no se puede ver, ni oír, ni gustar, ni oler, ni tocar.
Sin embargo, es posible observar sus efectos.
1. Viéndolo en la luz de una lámpara eléctrica o en la imagen de un aparato de televisión. 2. Sintiéndolo en el calor generado en una plancha o en un soldador.
3. Oyéndolos en el altavoz de un aparato de radio o tocadiscos etc.
4. Sintiéndolos cuando se recibe un calambre al tropezar ciertos cables eléctricos. No se conoce la naturaleza exacta de la electricidad.
Sin embargo, investigaciones científicas indican que se trata de pequeñas cargas negativas llamadas electrones. La electricidad se presenta en dos formas básicas:
a) Electricidad estática: cuando los electrones están en reposo, b) Electricidad dinámica: cuando los electrones están en movimiento
La electricidad dinámica es la utilizada en el hogar, las escuelas y las fabricas, es decir, en cualquier sitio donde se utilice la electricidad como suministro de energía para
1- Iluminaciones, calefacción y ventilación; 2- Muchos tipos de trabajos mecánicos; 3- Sistemas de comunicaciones;
4- Hacer funciones numerosas tipos de equipos eléctricos y electrónicos. ¿Qué es la Electrónica?
- Es un agente físico que se encuentra en todas las materias.
- Materia: es algo que ocupa espacio tiene peso y dimensiones, puede encontrarse en estado solido, liquido y gaseoso.
- Molécula: es la partícula más pequeña en que se puede dividir una sustancia por medios mecánicos, químicos y otros.
- Elementos: es cualquier sustancia cuya molécula no se puede subdividir por medios químicos ordinarios. Actualmente se conocen 100 elementos algunos ejemplos son: hidrogeno, oxigeno, carbón, cobre, hierro, aluminio, plata y oro.
- Átomo: la partícula más pequeña en que se puede subdividir un elemento.
- Compuesto: es cualquier sustancia cuyas moléculas se pueden posteriormente subdividir y por tanto producir átomos de dos o más elementos en el proceso.
- Fuerza y campo eléctrico
Fuerza entre cargas:
Se muestran dos cargas negativas situadas a un centímetro de distancia. La carga se repelen entre si con una fuerza de una dina.
F = q1q2/Kd2 en donde cm
F = Fuerza, newton q1 = valor de la carga 1, C
q2 = valor de la carga 2, C
d = distancia entre carga, m q1 q2
K = constante dieléctrica del medio a través del que se ejerce la fuerza.
Ejemplo: ¿Qué fuerza se ejerce entre dos cargas negativas de 10 y 20 µ C
respectivamente, cuando se sitúan a 2 cm de distancia en el aire?
¿Qué fuerza se ejerce entre dos cargas, una negativa y otra positiva, cada
una 50 µ C? Están situadas en el aire a 4 cm de distancia.
1. ¿Cual es la magnitud y el sentido de la fuerza entre dos cargas
positivas de 200 y 300 µ C, respectivamente, cuando se sitúan en el
aire separadas 1.5 cm?
2. ¿cuál es la magnitud y el sentido de la fuerza entre dos, una positiva y
otra negativa, ambas de 300 µ C, cuando se sitúan en el aire
separadas 2.5 cm?
3. ¿Cuál es la magnitud y el sentido de la fuerza entre dos cargas dos
cargas negativas de 400 µ C cada una cuando las separa una pieza
de fibra de 2 cm de espesor.
- Fuentes de energía eléctrica
Las fuentes de energía eléctrica, una forma de energía fácilmente utilizable, pueden utilizarse varias formas, basadas en energías primarias. Un paradigma es utilizar energía de la naturaleza. En el transcurso de la historia, la humanidad ha logrado diversos progresos en el control, la producción y el almacenamiento de tipos o formas de energía cada vez más complejos y de mayor eficacia y que son fundamentales para el desarrollo de las actividades económicas.
Las fuentes de energía provienen de la naturaleza y, según su origen y cómo son utilizadas, se clasifican en autorrenovables, renovables con intervención humana y no renovable:
Fuentes de energía autorrenovables . Son elementos de la naturaleza que se renuevan permanentemente mediante procesos naturales o que por su gran abundancia se pueden considerar inagotables. Por ejemplo, la radiación solar, los vientos, el movimiento del agua (en la corriente de un río o en las mareas, las lluvias y las nevadas), el calor del interior de la Tierra.
Fuentes de energía renovables sin intervención humana. Son los recursos naturales de composición orgánica – tanto vegetales como humanos-, que pueden ser renovados y acrecentados por la acción natural. Tal es el caso de biomasa, que es la cantidad de materia orgánica que constituye a los seres vivos, el metano emitido por ciertos residuos animales; por ejemplo, la biomasa que forma un bosque puede ser renovada mediante la reforestación.
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Energía eléctrica
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 les coloca en contacto por medio de un conductor eléctrico—para obtener trabajo. La energía eléctrica puede transformarse en muchas otras formas de energía, tales como la energía luminosa o luz, la energía mecánica y la energía térmica.
Su uso es una de las bases de la tecnología utilizada por el ser humano en la actualidad
- Efectos de la energía eléctrica
Los efectos más conocidos y utilizados por el hombre son 9 los cuales son: - e f e c t o t é r m i c o o c a l ó r i c o
- e f e c t o l u m í n i c o - e f e c t o m a g n é ti c o - e f e c t o q u í m i c o
- e f e c t o d e a t r a c c i ó n y d e r e p u l s i ó n - e f e c t o d e f u s i ó n
- e f e c t o d e d i l a t a c i ó n
- e f e c t o fi s i o l ó g i c o e n l o s c u e r p o s h u m a n o s - e f e c t o m e c á n i c o
Investigar cada uno de los efectos
2- ¿en que consiste el efecto térmico o calórico?
R: consiste en que al circular la corriente eléctrica por un conductor este se caliente, el cual va aumentando según se la intensidad de la corriente que circule y las moléculas empiezan a vibrar y chocar cada ves mas según la intensidad de corriente
3- ¿cuales son las ventajas y las desventajas del efecto térmico o calórico?
R: las ventajas son que se puede utilizar para el bien de las personas en aparatos eléctricos que utilicen calor tales como el tostador, estufas eléctricas, planchas, cautín, etc. Las desventajas son que si uno so lo usa adecuadamente puede producir quemaduras y grandes incendios
4- ¿Cómo se puede calcular el efecto de la energía térmica o calorífica?
R: con el efecto de joule, lleva el nombre de su descubridor James Prescott Joule 5- ¿Qué dice el efecto de joule?
R: Cuando la corriente eléctrica circula por un conductor, encuentra una dificultad que depende de cada material y que es lo que llamamos resistencia eléctrica, esto produce unas pérdidas de tensión y potencia, que a su vez den lugar a un calentamiento del conductor, a este fenómeno se lo conoce como efecto Joule. En definitiva, el efecto Joule provoca una pérdida de energía eléctrica, la cual se transforma en calor, estas pérdidas se valoran mediante la siguiente expresión: Donde: Pp = potencia perdida t = tiempo en segundos. Este efecto es aprovechado en aparatos caloríficos, donde estas pérdidas se transforman en energía calorífica, que se expresa por la letra Q, y se mide en calorías.
6- ¿en que consiste el efecto lumínico?
R: consiste en el paso de electrones a través de un conductor este se caliente a una grancantidad y emita luz producido por el choque de moléculas
7- ¿Cuáles son los usos del efecto lumínico?
R: principalmente en ampollas y focos
8 – ¿que es el efecto magnético?
R: Cuando unacorriente alternaocorriente continuaviaja por unconductor (cable),genera a su alrededor un efecto no visible llamado campo electromagnético.Este campo forma unos círculos alrededor del cable como se muestra en la figura. Haycírculos cerca y lejos del cable en forma simultánea.Elcampo magnéticoes más intenso cuanto más cerca está del cable y esta intensidaddisminuye conforme se aleja de él, hasta que su efecto es nulo.
9-¿cueles son las ventajas del electromagnetismo?
R: lo podemos utilizar en:- b o b i n a s g r ú a s e l e c t r o m a g n é ti c a s -c o n t a -c t o r e s - -c h a p a s e l é -c t r i -c a s .
10- ¿Qué es una bobina?
R: una bobina esta hecha de vuelta d alambre de cobre y dentro de esta, un núcleo demetal laminado que al ser alimentado con corriente eléctrica crea un campo magnético yse puede utilizar como un imán. Entre mas tenga y mas corriente aplicada mejor imánes.
11- ¿Qué es el efecto químico?
R: el efecto químico es el cual se utilizan productos químicos como el sodio para alterar un circuito. Por ejemplo en un circuito se le conectan dos electrodos y de
dejan en unrecipiente con agua pura, el circuito va a estar cortado pero al agregarle sodio o sal elcircuito se sierra y prende un medio de consumo como una ampolleta o un motor
12- ¿Qué es el efecto de atracción de de repulsión?
13- ¿Qué es la fusión?
R: la fusión viene después de la dilatación, si no se quita la corriente o se aumenta esteconductor se corta al fusionarse con el oxigeno y así se produce la fusión.
14- ¿Qué es la dilatación?
R: es la extensión que pueden producirse en los conductores cuando se le aplica unacorriente. Este conductor se calienta y se alarga y al quitarle la corriente eléctrica seenfría y vuelve a su forma original pero cuando ocurre mucho tiempo no vuelvetotalmente a su estado original
15- ¿Qué es el efecto fisiológico?
R: es la circulación de corriente por el cuerpo humano y por el de los animales
16- ¿Por que se dice que el efecto fisiológico es el más provechoso yperjudicad a la vez?
R: Por que si la corriente es muy elevada por periodos prolongados ocasiona dañosirreparables como la muerte o grandes quemaduras y además se paralizan los músculoslo que produce que la victima sea incapaz de soltarse por si soloY en la medicina se utilizan métodos de electro shock para reanimar a los pacientes
17- ¿Qué es el efecto mecánico?
