En los átomos de materiales conductores algunos electrones se encuentran libres y esto hace que se puedan mover en determinadas condiciones dando lugar a la corriente eléctrica.
Se denomina corriente eléctrica a la circulación de cargas eléctricas a través de un conductor.
1.2.Tipos de corriente eléctrica
Existen 2 tipos de corriente eléctrica en función del movimiento de los electrones:
1.3.Generadores de corriente:
a. Generador de corriente continua:
Pilas y baterías: Transforman la energía química en eléctrica.
Células fotovoltaicas: Transforman la energía solar en eléctrica.
Dinamo: Es una máquina que transforma la energía mecánica en energía eléctrica. Un ejemplo muy utilizado es la luz de la bicicleta.
b. Generador de corriente alterna:
Alternadores: Transforman la energía mecánica (procedente del movimiento) en eléctrica alterna. Los alternadores de una central eléctrica se componen de:
Turbina
Rotor
Estátor
Sistema de refrigeración.
Turbina: Es un conjunto de aspas que se mueve gracias a:
La caída del agua en un embalse
Al vapor producido al quemar carbón, gas, petróleo o a la energía nuclear.
Con el movimiento de las aspas se mueve un eje que hace que gire un motor.
Rotor: Es un electroimán que al girar hace que en la bobina que la rodea se produzca corriente eléctrica.
El estátor: Es un conjunto de cables en forma de bobina que está fijo en el que se produce la corriente eléctrica.
Sistema de refrigeración. En la bobina al producirse la corriente eléctrica se calienta mucho, para evitar que el material se funda se ponen unos ventiladores.
Para aumentar la corriente eléctrica que puede generar un alternador se puede:
Utilizar un imán más potente
Aumentar el número de vueltas de cable de la bobina
Aumentar la velocidad del movimiento de la turbina.
2. MAGNITUDES ELÉCTRICAS
2.1.Intensidad
Es el número de electrones o carga que atraviesan la sección de un conductor en un segundo.
En el sistema Internacional la Intensidad de una corriente eléctrica se mide en amperio (A).
Se dice que por un cable circula 1 amperio cuando lo atraviesa 1 culombio cada segundo.
2.2.Tensión eléctrica o Voltaje
Se denomina tensión eléctrica a la diferencia de energía por unidad de carga que hay que comunicar a los electrones para que se muevan a lo largo de un circuito. También se denomina diferencia de potencial o voltaje. Esta energía necesaria es proporcionada por la pila o el alternador y se reparte entre todos los elementos del circuito.Su unidad de medida es el voltio (V).
2.3.Resistencia
La resistencia eléctrica (R) es la oposición que presenta un elemento al paso de la corriente eléctrica. Su unidad de medida es el ohmio y su símbolo es
Las resistencias están constituída por un pequeño cilindro de material cerámico (grafito) rodeado de una hélice de carbón y todo ello recubierto por una capa de pintura. En los terminales tiene uno casquillos que se conectan al circuito.
2.4.Energía
Los electrones que circulan por un circuito eléctrico llevan energía que es aprovechada por los distintos receptores para proporcionar calor, luz o movimiento. Por ello todos los receptores de un circuito consumen energía. La energía que se consume se puede transformar en:
Energía lumínica: bombillas
Energía calorífica: resistencia de un secador, estufa.
Energía mecánica: máquina de afeitar.
Los receptores que más energía consumen son aquellos que presentan una mayor resistencia al paso de la corriente eléctrica. Generalmente son aquellos que producen calor como las cocinas eléctricas, el horno o la plancha.
La energía se mide en julios (J) pero a nivel industrial se usa el kilovatio hora (kWh)
La energía esta relacionada con la Potencia
2.5.Potencia
La potencia eléctrica (P) es una magnitud que mide el consumo de energía de un aparato por unidad de tiempo. La potencia se mide en vatios (W). Un vatio es 1 julio por segundo.
La potencia está relacionada con otras magnitudes eléctricas.
3. APARATOS DE MEDIDAS
3.1.Amperímetro
La intensidad de corriente que pasa por un circuito se mide con un amperímetro. Este aparato se conecta en serie para que todos los electrones pasen por él. Deben conectarse los bornes del aparato de medida en los terminales adecuados según la polaridad del circuito. Si se colocan en sentido contrario la aguja marcaría en sentido contrario, en este caso se desconectaría rápidamente y se colocaría en la posición correcta.
3.2.Voltímetro
El voltímetro mide la diferencia de potencial entre 2 puntos del circuito. Este aparato se conecta siempre en paralelo.
3.3.Óhmetro o Ohmímetro
Es un aparato que se utiliza para medir la resistencia de los elementos de un circuito. Nunca debe medirse la resistencia de un elemento cuando por él está pasando corriente eléctrica sino que debe estar desconectado primero ya que la manera de medir este aparato la resistencia es haciendo pasar una pequeña corriente por el elemento gracias a una pila que lleva en su interior.
3.4.Polímetro
Es un aparato de medida que reúne un amperímetro, un voltímetro y un óhmetro. Dispone de las entradas necesarias y suficientes para poder conectar a un circuito y efectuar una medida de intensidad, de tensión o de resistencia.
Los bornes deben conectarse en los puntos adecuados del circuito ya que deben seguir las mismas normas que hemos visto anteriormente.
Existen dos tipos de polímetro:
Digital: muestran el resultado en una pantalla de cristal líquido con dígitos.
Analógico: una aguja muestra el valor de la intensidad, el voltaje…en las diferentes escalas que tiene.
4. LEY DE OHM
La Ley de Ohm establece una relación entre la Intensidad, la Resistencia y el voltaje en un elemento de un circuito.La ley de Ohm se enuncia:
“La resistencia que un material opone al paso de la electricidad es el cociente entre la tensión aplicada entre sus extremos y la intensidad que lo atraviesa”
5. LOS CIRCUITOS ELÉCTRICOS
5.1. Concepto
Los circuitos eléctricos constituyen un recorrido eléctrico por el cual circulan los electrones. Para ello constan de los siguientes elementos:
Un generador que produce energía.
Un hilo conductor
Elementos de control (interruptores)
Un receptor (bombilla, motor, timbre)
ASOCIACIÁCIÓN DE COMPONENTES
En SERIE: Cuando los elementos de un circuito se colocan uno a continuación del otro formando una cadena, de manera que la corriente que circula por un determinado elemento será la misma que la que circula por el resto
Los distintos elementos están conectados en línea, unos a continuación de otros.
La TENSIÓN EQUIVALENTE será la suma de los generadores de CC (pilas)
Veq = V1 + V2 + V3
La RESISTENCIA EQUIVALENTE será la suma de las resistencias conectadas en serie.
Req = R1 + R2 + R3 + ......
En PARALELO:
Dos elementos están en paralelo cuando todas las salidas están conectadas a un punto común y las entradas a otro. Podemos decir que existen varios caminos alternativos para pasar de un punto a otro del circuito.
Se deberán conectar siempre pilas del mismo voltaje y en el mismo sentido.
La TENSIÓN EQUIVALENTE será la misma que la de una de las pilas.
Veq = V1
La RESISTENCIA EQUIVALENTE es:
1/ Req = 1/ R1 + 1/ R2 + 1/ R3 + ..........
Para 2 resistencias en paralelo puede emplearse la fórmula
Req = (R1 x R2) / R1 + R2
MIXTO
Cuando existen elementos conectados en serie y en paralelo
