lunes, 14 de marzo de 2011

QUE ES LA ELECTRICIDAD


El término electricidad deriva del Griego "electrón", que significa "ámbar" (el filósofo Griego Tales de Mileto, se dió cuenta de que al frotar una varilla de ámbar con lana o piel, se creaba una atracción hacia otros cuerpos en la vecindad, e incluso se producían chispas). Este término se aplica a toda la variedad de fenómenos resultantes de la presencia y flujo de una corriente eléctrica. Ahora si, para explicar adecuadamente la mayoría de los fenómenos asociados además se debe incluir al magnetismo, lo que lleva al estudio del electromagnetismo; de esta manera podemos entender los campos magnéticos, los rayos que tanto destacan en las tormentas, y toda la gama de aplicaciones industriales que conocemos en la actualidad.
 


En cuanto a la historia de la electricidad, como mencionamos los primeros en experimentar con este fenómeno fueron los Griegos, y a ellos le debemos su nombre. Ya por el 1600, William Gilbert, un científico Inglés, establece las diferencias entre el magnetismo y la electricidad en su libro "De Magnete". Más adelante Du Fay identificó las cargas eléctricas positivas y negativas. El famoso incidente de Benjamin Franklin y su cometa volando en una tormenta, aunque resultó ser solo un mito, sirvió de inspiración a otros científicos para continuar experimentando y sentar las bases de lo que sería el estudio moderno de la electricidad.

En 1831 Michael Faraday descubrió que se podíagenerar corriente eléctrica en un conductor expuesto a un campo magnético variable. Alesandro Volta, a quien debemos el término"voltio", descubre que se pueden generar cargas positivas y negativas en reacciones químicas. En 1827, Geor Simon Ohm crea la famosa "Ley de Ohm", y define así la resistencia eléctrica.


Thomas Alva Edison, en 1878, crea la primera "ampolleta", al usar filamento de bambú para construir una lámpara incandescente. El primer motor de inducción o generador de electricidad se lo debemos a Nikola Tesla, quien lo inventó en 1882.
 


De esta manera, y tras el trabajo de muchos otros científicos, es que hoy en día gozamos de los beneficios del uso de la electricidad en todos los ámbitos de nuestras vidas, y es especialmente destacable su aplicación en la medicina. En cuanto al uso diario, no olvidemos que gracias a este increíble fenómeno es que estamos leyendo estas líneas en nuestra computadora...


 
OBSERVA EL SIGUIENTE VIDEO Y REALIZA TUS COMENTARIOS ACERCA DE LA ELECTRICIDAD, SUS USOS EN EL HOGAR, EN LA INDUSTRIA Y EN EL MUNDO QUE NOS RODEA.
 

domingo, 13 de marzo de 2011

CIRCUITOS ELECTRICOS


Circuito Eléctrico Elemental
El circuito eléctrico es el recorrido preestablecido por por el que se desplazan las cargas eléctricas.
Las cargas eléctrica que constituyen una corriente eléctrica pasan de un punto que tiene mayor potencial eléctrico a otro que tiene un potencial inferior. Para mantener permanentemente esa diferencia de potencial, llamada también voltaje o tensión entre los extremos de un conductor, se necesita un dispositivo llamado generador (pilas, baterías, dinamos, alternadores...) que tome las cargas que llegan a un extremo y las impulse hasta el otro. El flujo de cargas eléctricas por un conductor constituye una corriente eléctrica.

Se distinguen dos tipos de corrientes:
Corriente Continua: Es aquella corriente en donde los electrones circulan en la misma cantidad y sentido, es decir, que fluye en una misma dirección. Su polaridad es invariable y hace que fluya una corriente de amplitud relativamente constante a través de una carga. A este tipo de corriente se le conoce como corriente continua (cc) o corriente directa (cd), y es generada por una pila o batería.
Este tipo de corriente es muy utilizada en los aparatos electrónicos portátiles que requieren de un voltaje relativamente pequeño. Generalmente estos aparatos no pueden tener cambios de polaridad, ya que puede acarrear daños irreversibles en el equipo.


Corriente Alterna: La corriente alterna es aquella que circula durante un tiempo en un sentido y después en sentido opuesto, volviéndose a repetir el mismo proceso en forma constante. Su polaridad se invierte periódicamente, haciendo que la corriente fluya alternativamente en una dirección y luego en la otra. Se conoce en castellano por la abreviación CA y en inglés por la de AC.
Este tipo de corriente es la que nos llega a nuestras casas y sin ella no podríamos utilizar nuestros artefactos eléctricos y no tendríamos iluminación en nuestros hogares. Este tipo de corriente puede ser generada por un alternador o dinamo, la cual convierten energía mecánica en eléctrica.
El mecanismo que lo constituye es un elemento giratorio llamado rotor, accionado por una turbina el cual al girar en el interior de un campo magnético (masa), induce en sus terminales de salida un determinado voltaje. A este tipo de corriente se le conoce como corriente alterna (a).


Pilas y Baterías:  Las pilas y las baterías son un tipo de generadores que se utilizan como fuentes de electricidad. Las baterías, por medio de una reacción química producen, en su terminal negativo, una gran cantidad de electrones (que tienen carga negativa) y en su terminal positivo se produce una gran ausencia de electrones (lo que causa que este terminal sea de carga positiva).
Ahora si esta batería alimenta un circuito cualquiera, hará que por éste circule una corriente de electrones que saldrán del terminal negativo de la batería, (debido a que éstos se repelen entre si y repelen también a los electrones libres que hay en el conductor de cobre), y se dirijan al terminal positivo donde hay un carencia de electrones, pasando a través del circuito al que está conectado. De esta manera se produce la corriente eléctrica.


Magnitudes Eléctricas: Como se recordará, la materia está constituida por moléculas, que a su vez están constituidas por átomos.
Átomo:  El átomo, lo forman un núcleo que contiene protones y neutrones, y alrededor de dicho núcleo giran los electrones.
Cuando el número de protones y de electrones coincide en un átomo, se dice que es neutro.
Cuando el número de electrones es menor que el de protones, se dice que el átomo está cargado positivamente, y cuando el número de electrones es mayor que el de protones, se dice que está cargado negativamente.
La carga eléctrica (q) de un cuerpo expresa el exceso o defecto de electrones que hay en sus átomos. Su unidad es el Culombio (C). 1 Culombio equivale a 6,25 x1018 electrones.
La intensidad (I), es la cantidad de carga eléctrica que circula por un conductor en una unidad de tiempo.

I = q /t
Las unidades son:  Amperios = Culombios /segundo

La resistencia (R), es la dificultad que opone un cuerpo al paso de los electrones. Su unidad es el Ohmio (W), y depende del material del cuerpo, y de sus dimensiones.

Cuando su valor es alto decimos que un material es aislante, si por el contrario es pequeña decimos que es conductor. La formula que calcula la resistencia de una barra o de un hilo es:

        Donde:  R es el valor de la resistencia en ohmios (W)
                    es la resistividad del material
                    L la longitud del elemento.
                    S la sección del elemento.

Relación entre las magnitudes, Ley de Ohm. A principios del siglo XIX, Georg Simon Ohm descubrió la relación que existía entre la corriente, la tensión y la resistencia de los circuitos eléctricos y lo enunció con la llamada Ley de Ohm, de la siguiente manera:
La Intensidad que circula por un circuito es proporcional a la tensión que aplicamos en él e inversamente proporcional a la resistencia que opone a dicha corriente. Esto se expresa con la fórmula:


Donde la I se mide en Amperios, la V en Voltios y la R en ohmios.


Ejemplo: En un circuito, la pila tiene una diferencia de potencial de 9 Voltios, la resistencia de la bombilla es de 150 W. ¿Qué intensidad de corriente saldrá de la pila y atravesará la bombilla?
Solución:
Luego circularán 0,06 A por la bombilla.



OBSERVA EL SIGUIENTE VIDEO PARA QUE APRENDAS UN POCO MAS:


viernes, 11 de marzo de 2011

PARTES, CLASIFICACIÓN Y LEYES FUNDAMENTALES


PARTES

Archivo:EjemploCircuito.png 


Componente: Un dispositivo con dos o más terminales que puede fluir carga dentro de él. En la figura 1 se ven 8 componentes entre resistores y fuentes.  

Nodo: Punto de un circuito donde concurren varios conductores distintos. A, B, D, E son nodos. Nótese que C no es considerado como un nodo puesto que es el mismo nodo A al no existir entre ellos diferencia de potencial o tener tensión 0 (VA - VC = 0).
Rama: Conjunto de todos los elementos de un circuito comprendidos entre dos nodos consecutivos. En la figura 1 se hallan siete ramales: AB por la fuente, AB por R1, AD, AE, BD, BE y DE. Obviamente, por un ramal sólo puede circular una corriente.
Malla: Un grupo de ramas que están unidas en una red y que a su vez forman un lazo.
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.
CLASIFICACIÓN        

Los Circuitos Eléctricos se clasifican de la siguiente forma:


   {\color{Blue}\mbox{Tipo de señal}}
   \quad
   \begin{cases}
      \mbox{Corriente directa} \\
      \mbox{Corriente alterna}
   \end{cases}

   {\color{Blue}\mbox{Tipo de Régimen}}
   \quad
   \begin{cases}
      \mbox{Corriente periódica}   \\
      \mbox{Corriente transitoria} \\
      \mbox{Permanente}
   \end{cases}
 

   {\color{Blue}\mbox{Tipo de Componentes}}
   \quad
   \begin{cases}
      \mbox{Eléctricos} \\
      \mbox{Electrónicos} \quad
      {\begin{cases}
         \mbox{Digitales}\\
         \mbox{Analógicos} \\
         \mbox{Mixtos}
      \end{cases}}
   \end{cases}

   {\color{Blue}\mbox{Configuración}}
   \quad
   \begin{cases}
      \mbox{Serie}    \\
      \mbox{Paralelo} \\
      \mbox{Mixto}
   \end{cases}
    


LEYES FUNDAMENTALES

Existen unas leyes fundamentales que rigen a cualquier circuito eléctrico. Estas son:


Ley de Corriente de Kirchhoff: La suma de las corrientes que entran por un nodo deben ser igual a la suma de las corrientes que salen por ese nodo.
• Ley de Tensiones de Kirchhoff: La suma de las tensiones en un lazo debe ser 0.
Ley de Ohm: La tensión en un resistor es igual al producto de la resistencia por la corriente que fluye a través de él.
Teorema de Norton: Cualquier red que tenga una fuente de tensión o de corriente y al menos un resistor es equivalente a una fuente ideal de corriente en paralelo con un resistor.
Teorema de Thévenin: Cualquier red que tenga una fuente de tensión o de corriente y al menos un resistor es equivalente a una fuente ideal de tensión en serie con un resistor.
                                   

jueves, 10 de marzo de 2011

CLASIFICACIÓN

Circuito Serie.


Se define un circuito serie como aquel circuito en el que la corriente eléctrica solo tiene un solo camino para llegar al punto de partida, sin importar los elementos intermedios. En el caso concreto de solo arreglos de resistencias la corriente eléctrica es la misma en todos los puntos del circuito.


Se caracteriza por:

La resistencia total del circuito es la suma de las resistencias que lo componen.

La corriente que circula es la misma por todos los elementos.

La fuerza electromotriz generada por el generador se reparte entre los distintos elementos.
Circuito Paralelo.

 El circuito en paralelo es una conexión donde los bornes o terminales de entrada de todos los dispositivos (generadores, resistencias, condensadores, etc.) conectados coincidan entre sí, lo mismo que sus terminales de salida.

Se caracteriza por:
La inversa de la resistencia total del circuito es la suma de las inversas de las resistencias que lo componen.
La corriente total que sale del generador se reparte por todos los elementos.
La fuerza electromotriz generada por el generador llega por igual a todos los elementos.

Circuito Mixto.

01.gif

Es una combinación de elementos tanto en serie como en paralelos. Para la solución de estos problemas se trata de resolver primero todos los elementos que se encuentran en serie y en paralelo para finalmente reducir a la un circuito puro, bien sea en serie o en paralelo.
        

Se caracteriza por:

Este circuito aglutina las características de los dos circuitos, por lo que se tiene que resolver por partes, en primer lugar se resuelven los elementos que están en paralelo, y luego los que están en serie.

OBSERVA EL VIDEO PARA QUE APRENDAS UN POCO MAS PARA HACER ESTOS CIRCUITOS