LA ENERGÍA Body: ÍNDICE La energía eléctrica. Circuitos y componentes eléctricos. Magnitudes eléctricas. Medida de magnitudes eléctricas. Electromagnetismo. Máquinas eléctricas. Dinamos y alternadores. Motores eléctricos.
LA ENERGÍA ELÉCTRICA. Body: La materia está compuesta por moléculas y éstas por átomos. Los átomos, a su vez, están formados por un núcleo y una corteza. El núcleo consta de partículas con actividad eléctrica neutra llamadas neutrones y otras con carga eléctrica positiva, llamadas protones. La corteza es un espacio alrededor del núcleo en el que, en diferentes capas u órbitas, se mueven unas partículas con carga eléctrica negativa, llamadas electrones. La energía eléctrica es la que se produce en determinadas materias por el movimiento, desde unos átomos a otros, de los electrones situados en la capa más externa de la corteza.
CIRCUITOS Y COMPONENTES ELÉCTRICOS I. Body: Los circuitos eléctricos son los trayectos cerrados que recorren los electrones al desplazarse por efecto de la energía eléctrica para producir otras formas de energía o trabajo. Los circuitos eléctricos están formados como mínimo por un generador, que proporciona la energía eléctrica para poner en movimiento los electrones; unos conductores por los que se mueven estos electrones; y un receptor en el que se obtiene la energía o el trabajo útil Para poder controlar el paso de los electrones por el circuito se instalan también elementos de maniobra y control. Los elementos de seguridad previenen de los posibles peligros de la electricidad.
CIRCUITOS Y COMPONENTES ELÉCTRICOS II. Los elementos de maniobra y control se emplean para interrumpir o dirigir el paso de de la corriente de electrones, los más habituales son: Pulsador. Mantiene cerrado el circuito, permitiendo el paso de los electrones, mientras se mantiene apretado. Interruptor. Mantiene abierto o cerrado el circuito, hasta que volvemos a actuar sobre él. Conmutador. Corta el paso de la corriente eléctrica por un circuito a la vez que lo establece por otro. Llave de cruce o conmutador de cruzamiento. Cruza el recorrido de la corriente entre dos circuitos, la del circuito uno la manda al circuito dos y viceversa. Relé. Es un interruptor, activado automáticamente mediante el circuito de control, que abre o cierra varios circuitos de trabajo.
CIRCUITOS Y COMPONENTES ELÉCTRICOS III. Hay varias formas de conectar los elementos de los circuitos eléctricos: Circuito serie. Los elementos se conectan de modo que el final de uno se une al principio del siguiente. En estos circuitos cada uno de los elementos está sometido a una tensión diferente y todos ellos son recorridos por la misma intensidad de corriente. Si uno de los elementos se desconecta todos los elementos quedan sin corriente. Circuitos paralelo. Los elementos se conectan de modo que todos los principios se unen en una conexión y los finales en otra, formando así varias ramas. En estos circuitos todos los elementos están sometidos a la misma tensión y por cada uno circula una intensidad de corriente diferente. Si uno de los elementos se desconecta los demás siguen recibiendo corriente. Circuitos mixtos. En estos circuitos unas partes cumplen las condiciones de los circuitos serie y otras las de los circuitos paralelo.
MAGNITUDES ELÉCTRICAS I. Carga eléctrica. Los materiales en situación normal están neutralizados eléctricamente porque tienen tantos protones como electrones, pero, en ciertas circunstancias, pueden electrizarse, es decir acumular más cargas positivas o negativas. Es la cantidad de electricidad (cargas eléctricas positivas o negativas) que se acumula en un cuerpo electrizado. La Carga eléctrica se mide en Culombios. Cada Culombio equivale a 6 250 000 000 000 000 000 electrones. Intensidad. Es la cantidad de carga eléctrica que circula por un circuito en un segundo. La Intensidad de corriente eléctrica se mide en Amperios. 1 Amperio es la corriente eléctrica resultante cuando circula por un circuito un Culombio cada segundo.
MAGNITUDES ELÉCTRICAS II. Tensión. Es la energía comunicada a cada una de las cargas eléctricas que se mueven en un circuito eléctrico. Esta energía la comunica el generador. La Tensión eléctrica también se llama Voltaje y se mide en voltios. Un voltio es la tensión necesaria para comunicar una energía de un Julio a cada una de las cargas que forman un Culombio. Resistencia. Todos los materiales, incluso los mejores conductores, ofrecen alguna dificultad al paso de la corriente eléctrica. Cuanto mayor es la resistencia, menor es la intensidad de corriente. La resistencia de un cuerpo depende de su longitud, de su sección y del material del que esté construido. La Resistencia eléctrica se mide en Ohmios.
MAGNITUDES ELÉCTRICAS III. Ley de Ohm. Esta Ley establece la relación entre la Tensión, o Voltaje, la Intensidad de corriente y la Resistencia en un circuito eléctrico. El Voltaje y la Intensidad de corriente que circula son directamente proporcionales. La Intensidad es inversamente proporcional a la Resistencia. Las relaciones entre V (Voltaje), I (Intensidad) y R (Resistencia) que la Ley de Ohm establece se pueden ver en el siguiente triángulo. Para comprobar la veracidad de esta Ley se utiliza un circuito como el de la siguiente figura
MAGNITUDES ELÉCTRICAS IV. Energía eléctrica. La Energía que podemos obtener a partir de la corriente eléctrica depende de la Intensidad, el Voltaje y el tiempo que esté circulando la corriente. Se mide en Julios. E = V x I x t Potencia eléctrica. La Potencia es la Energía que se produce en cada unidad de tiempo. Por lo tanto, si la Energía eléctrica es E = V x I x t, al dividir esa expresión por el tiempo t, obtenemos: P = V x I
La Potencia eléctrica se mide en watios. Podemos apreciar la Potencia eléctrica consumida por un receptor eléctrico por su mayor o menor iluminación, nº de vueltas, cantidad de calor producido, etc. 10 watios 5 watios
MEDIDA DE MAGNITUDES ELÉCTRICAS I. Medida de la Tensión. La Tensión se mide con el voltímetro que es un aparato con una escala graduada, cuyo valor de lectura se puede variar, y dos cables. Uno de los cables es rojo y el otro negro. El rojo se conecta al polo positivo de la Tensión que de seamos medir y el negro al negativo. El voltímetro se coloca en paralelo con el elemento cuya Tensión vamos a medir. Para medir tensiones se debe tener en cuenta: 1º. Si la corriente que vamos a medir es continua o alterna. Cada una requiere un voltímetro diferente. 2º. Asegurarnos de que la Tensión a medir no es mayor de la que puede medir el aparato. Después, comenzar a medir con la escala de mayor capacidad de lectura para evitar que el aparato trabaje forzado. 3º. Conectar siempre las puntas de los cables de medida en paralelo con el elemento cuya Tensión deseamos medir.
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