TEMA 1 1

Tema 1

LA ELECTRICIDAD. CONCEPTOS GENERALES.

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INTRODUCCIÓN

• La Electricidad es una de las formas de energía que más comodidades y ventajas aporta. Se usa para las siguientes aplicaciones: Luz, calor, frió, fuerza motriz, sistemas de información, automatización y telecomunicaciones, etc.

• Se estudiará la naturaleza de la electricidad, diferentes formas de producirla, los efectos que se pueden conseguir, así como sus magnitudes básicas.

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OBJETIVOS

• Entender los procedimientos de producción, transporte y consumo de la electricidad.

• Identificar las partes de un circuito eléctrico.

• Relacionar las magnitudes de un circuito eléctrico con su unidad de medida correspondiente, así como entender el papel de las mismas en el circuito y los aparatos de medida que las miden.

• Diferenciar una C.C. de una C.A.• Emplear los aparatos de medida de forma adecuada TEMA 1 4

1.1.- CONSTITUCIÓN ATÓMICA.PRODUCCIÓN Y CONSUMO

Cuando se mueve un conductor eléctrico en el seno de un campo magnético aparece una corriente eléctrica por dicho conductor. Lo mismo ocurre si se mueve el imán y se deja fijo el conductor.

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Las primeras centrales eran en C.C.

Ahora se usan alternadores trifásicos.

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EFECTOS DE LA ELECTRICIDAD:

• EFECTO TÉRMICO

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• Efecto LUMINOSO.

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• Efecto Químico

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• Efecto MAGNÉTICO

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LA ELECTRICIDAD

• Tiene que ver con los electrones de los átomos.

• Un átomo es la millonésima de milímetro => 1 x 10-36 mm

- Protón (+)• Partículas Elementales - Neutrón

- Electrón (-)

• En el núcleo se encuentran el Neutrón y el Protón y en la corteza el Electrón.

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Electrón

Núcleo

Protón

Neutrón

Orbita

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• Cargas iguales se repelen.• Cargas diferentes se atraen.

Cargas diferentes Cargas iguales

Atracción Repulsión

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• Átomos con carga:• NEUTRA: igual nº de Electrones que de Protones.

• NEGATIVA: más Electrones que Protones.

• POSITIVA: menos Electrones que Protones.

Electrónagregado

Electrónarrancado

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ELECTRICIDAD ESTÁTICA.

• Por frotación de materiales aislantes.

• La electrización es por el electrón que posee carga y movilidad.

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1.2.- CARGA ELÉCTRICA. CORRIENTE ELÉCTRICA.

CARGA ELÉCTRICA (Q).• Exceso o defecto de Electrones:

• Carga positiva.• Carga negativa.

• La unidad de la Carga eléctrica es el Culombio.

• 1 Culombio (C) = 6 x 1018 Electrones

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MOVIMIENTO DE ELECTRONES.

• Entre dos cuerpos unidos por un conductor y con cargas distintas hasta que se equilibra.

• Se denomina Corriente Eléctrica.• El movimiento es siempre de electrones. Del cuerpo con más carga negativa al de menos carga negativa.

Vidrio Ebonita

Diferencia de cargas

Movimiento de electrones

Corriente eléctrica

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•La Tensión o Diferencia de Potencial o es la

causante del movimiento de los

electrones.

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CIRCUITO ELÉCTRICO.

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• Condiciones para formar un Circuito básico:• Generador: da una diferencia de cargas o tensión

entre sus polos.• Conductor: por donde fluyen los electrones.• Receptor: transforma la energía eléctrica.

- - - - - -

+ + + + + + +

Corriente eléctrica

TensiónDiferencia de cargas

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1.3.- PRODUCCIÓN. UNIDADES DE V, I.

FORMAS DE PRODUCIR ELECTRICIDAD.• El encargado de producir la electricidad es el generador, que aprovechando algún fenómeno f ísico es capaz de desarrollar una determinada fuerza electromotriz que separa las cargas entre sus polos y crea una diferencia de potencial o tensión

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• Por Reacción Química:• Pilas y acumuladores.

TEMA 1 22

• Por presión:• Cristales de cuarzo al ser golpeados o presionados (encendedores,micrófonos, agujas de tocadiscos, etc).

PresiónCristal

piezoeléctrico

Placas metálicas

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• Por acción de la luz:• Células fotovoltaicas.

Luz

+

-Célula fotovoltaica

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• Por acción del calor:• Termopares. Metales distintos unidos.

+

-

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• Por acción magnética.

TEMA 1 27

INTENSIDAD DE LA CORRIENTE ELÉCTRICA.

• Es la cantidad de electricidad que recorre un circuito en la unidad de tiempo.

(A)AmperiosSegundosCulombios(I)Intensidad ==

tQI =

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SENTIDO REAL Y CONVENCIONAL DE LA CORRIENTE.

-

+I

Sentido Real

-

+I

Sentido convencional

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MOVIMIENTO DE ELECTRONES.

• Efecto de traslación a la velocidad de 300.000 Km/s.

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MEDIDA DE LA CORRIENTE ELÉCTRICA.

• Se usa el Amperímetro.• Debe estar intercalado en el conductor.

• La intensidad es igual en todos los puntos del circuito.

10

2 3 4 56

A

- +A

Contador de agua

Amperímetro

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•Existen submúltiplos para cuando la cantidad de corriente es pequeña:

1 ma (miliamperio) = 1/1000 = 0,01= 10-3 A

1µa (microamperio) = 1/1.000.000 = = 0,000001 = 10-6 A

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CORRIENTE CONTINUA (C.C.)

• Los electrones siempre se mueven en el mismo sentido a intensidad constante.

A

+

-I = 1 A

I (A)

t (ms)1 2 3 4 5

1

2

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CORRIENTE ALTERNA (C.A.)

• Es la más común. Su símbolo es ~• Los electrones se mueven en ambos sentidos y el valor de la corriente es variable.

• La frecuencia industrial es de 50 veces por segundo.

G

A

+

-+

-

I (A)

t (ms)

I

I

(+)

(-)

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TENSIÓN ELÉCTRICA Y FUERZA ELECTROMOTRIZ.

• Fuerza Electromotriz (f.e.m.):• Es la fuerza necesaria para trasladar electrones desde el polo positivo al negativo, y así crear una diferencia de cargas.

• Diferencia de Tensión o Potencial (V):• Es la diferencia de cargas. • Su unidad es el voltio (V)

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TEMA 1 37

MEDIDA DE LA TENSIÓN.

• El voltímetro se conecta entre los puntos a medir en paralelo.

50

1015 202530

V

- +

V

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EJERCICIOS DE AUTOEVALUACIÓN.

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