Principios Básicos de la
Electricidad
CONCEPTOS Y LEYES
FUNDAMENTALES DE LA
ELECTRICIDAD
Esquema conceptual
NEUTRONES
Ley de COULUMB Electrostática
Ley de OHM Electrodinámica
ELECTRONES PROTONES
Molécula:
partícula más pequeña que mantiene su naturaleza original.Átomo:
elementos químicos o cuerpos simples en lo que podemos dividir a las moléculas.Para el estudio de la corriente eléctrica partimos de la propia constitución de la materia, donde el átomo principal constituyente de la misma está compuesto de pequeñas partículas elementales que llevan cargas eléctricas. Estas partículas están formadas por:
• Protones: Partículas elementales de cargas positivas que se encuentran formando parte del átomo.
• Neutrones: Partículas que se encuentran en el núcleo y que carecen de carga eléctrica.
El átomo
• El átomo desde el punto de vista
eléctrico es un núcleo ( protones y neutrones) rodeado de una nube de partículas (electrones) que giran alrededor del núcleo a 2.000 km/s
Masa
Carga Eléctrica
•
La carga eléctrica es
una propiedad de los
electrones y protones:
–
La carga de los
protones
se considera
positiva
(+
)
y la de los
Electrones de
Valencia
•
La fuerza de atracción
del núcleo sobre los
electrones de las
órbitas exteriores es
débil.
– Los de la última órbita se denominan de
VALENCIA.
•
Estos electrones son
los causantes de los
Clases de
Electricidad
ELECTRICIDAD
Estática Dinámica
Corriente Continua (CD)
Electricidad
Estática
• Electricidad estática:
– Aquella que no se mueve respecto a la sustancia determinada.
– Al frotar VIDRIO (+) con un PAÑO DE SEDA(-), ambos se quedan CARGADOS
ELÉCTRICAMENTE.
– Permanecerá constante hasta que los pongamos en contacto con un CONDUCTOR.
Electricidad Estática:
electrones libres separados de sus átomos que no se mueven.
Inducción
electrostática
• Cuando un cuerpo cargado
se mueve hacia conductor aislado, aparece en la zona del conductor más cercana al cuerpo cargado, una
carga eléctrica que es opuesta a la carga del cuerpo cargado
inicialmente.
• Se le denomina
INDUCCIÓN
Ley de
Coulomb
• La fuerza de atracción o repulsión (F) sobre dos cargas puntuales (Q1, Q2), es directamente proporcional al producto de ambas cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia (d) entre
ambas.
• K= constante que depende del medio.
2
2
1
d
Q
Q
K
Campo eléctrico
• Para dos conductores de cargas opuestas, el
espacio que los rodea se encuentra sometido a la influencia de ellos, denominándose CAMPO
Líneas
de Fuerza
• Una carga positiva y libre (q) cerca del conductor A (+) recorrerá una trayectoria hasta el conductor B (-).
• A esta trayectoria se le denomina
Intensidad de
campo eléctrico.
•
La trayectoria de la
línea de fuerza de la
carga
q
, es debido a
la acción de una
fuerza
F
tangente a
la trayectoria que
desplaza esta carga,
definiendose como
INTENSIDAD DE
CAMPO (E)
Potencial
eléctrico
en un punto
• Para trasladar una carga desde un punto fuera del campo a éste, el trabajo a realizar para vencer las fuerzas de repulsión
quedando almacenado como Energía Potencial.
• “Potencial en un punto” es el trabajo necesario por carga
eléctrica para trasladarla entre dos puntos.
Diferencial de
Potencial (V)
Tensión o
diferencia de
potencial
al trabajo
de trasladar una carga
eléctrica desde el
punto de referencia a
cada uno de los puntos
a y b.
)
(
)
(
V
Voltio
Coulombio
Julio
q
T
T
V
V
Diferencial de Potencial
:
analogía hidráulica
•
Depósito de altura h:
– Si lo llenamos, habremos realizado un trabajo, qué
quedará almacenado en forma de Energía de Potencial.
– Si dos depósitos tienen distinta altura, la Diferencia de Energía Potencial (V) estará en función de la
Electricidad Dinámica. Corriente
eléctrica.
• En una batería existe una diferencia de potencial entre los bornes.
• Al unir los polos con un conductor y un consumidor, los electrones libres del conductor empiezan a moverse.
• Hacia el polo positivo(+) y saliendo por el polo negativo (-).
Efectos de la corriente eléctrica.
•
Generación de calor:
– Los faros, encendedor, luneta térmica, etc..
•
Actividad química:
– Desarrollada en la batería cuando produce corriente eléctrica.
•
Acción magnética:
Tipos de corriente
La corriente continua implica un flujo de carga que
fluye siempre en una sola dirección.
La corriente alterna no es un flujo en sentido constante
Intensidad de
corriente
•
Cantidad de
corriente que pasa
por un conductor en
un determinado
tiempo. Se mide en
Amperios
(A) y se
representa por la
letra (I).
t
q
I
Propiedades de los materiales
•
Aislantes:
– Materiales que no dejan pasar la corriente o la dejan pasar muy difícilmente.
•
Conductores:
– Materiales por los que puede circular la corriente
eléctrica con gran facilidad. Ej. Metálicos, Oro, Plata, Cobre, etc.
•
Semiconductores:
Depende del material la
fluidez de los electrones.
•
Resistencia (R):
– Dificultad con la que se
mueve los electrones en un material. Se mide en
Ohmios (Ω)
Resistencia
Eléctrica
s
l
R
• φ = resistividad o resistencia específica
• l = longitud del conductor
Camino de baja resistencia que facilita que la descarga electromagnética se vaya a tierra y no tome otro camino que pueda dañar sus equipos. No se crea expresamente para proteger los equipos y circuitos, sino para proteger al personal humano que los opera cuando surge una sobretensión.
Ley de Ohm
•
En un circuito cerrado, la
intensidad
que circula (I),
es directamente
proporcional a la
tensión
aplicada (V), e
inversamente a la
Energía y
Potencia eléctrica
•
Potencia:
– el trabajo eléctrico realizado y el tiempo consumido en
realizarlo. Se mide en
WATIOS (W)
•
Energía eléctrica:
– potencia desarrollada en la unidad de tiempo.
Se mide en WATIOS
POR SEGUNDO (W.s)
