Docente Camilo Souto EscalonaDocente Cesar Chavarría Castro

Nociones básicas

de Electricidad

lunes 17 de abril de 2023

ElectricidadDepende principalmente de la carga eléctrica de cada cuerpo, objeto o partícula.

La carga eléctrica es una propiedad básica de las partículas elementales (electrones, protones y neutrones). Lo que mantiene a un átomo unido es la fuerza eléctrica entre protones y electrones.

• Si una barra metálica, que se sostiene en la mano se frota con piel, no parece adquirir carga alguna. Sin embargo si se le toma con una manilla de madera y el metal no se toca con las manos mientras se frota es posible cargarla.

• Esto se explica diciendo que los metales, el cuerpo humano, y la tierra son conductores de la electricidad y que el vidrio, los plásticos, la madera, etc. son aislantes o dieléctricos

• Coulomb es la unidad de carga eléctrica en el Sistema Internacional y equivale a 6,27 ⋅1018 veces la carga del electrón (e), se denota por C.

Unidad de carga eléctrica

Ce = 6,27 10⋅ 18 C

Fuerza eléctrica: Ley de Coulomb

Tomamos un cuerpo con carga arbitraria Q y a una distancia d colocamos una carga q. Medimos la fuerza F1 ejercida sobre q. Seguidamente colocamos una carga q’ a la misma distancia d de Q, y medimos la fuerza F’ ejercida sobre q’.

• La carga eléctrica, al igual que la masa, constituye una propiedad fundamental de la materia. Se manifiesta a través de fuerzas, denominadas electrostáticas, que son las responsables de los fenómenos eléctricos.

• Su influencia se puede describir con nociones de campo eléctrico (E) y el concepto de potencial eléctrico hace posible una descripción de dicha influencia en términos de energías.

Si la carga tiene signo positivo (+) el E se dibuja saliendo de la carga y si es negativo (-) entrando

Corriente eléctrica• Si dos cuerpos de carga igual y opuesta

se conectan por medio de un conductor metálico, por ejemplo un cable, las cargas se neutralizan mutuamente.

• Esta neutralización se lleva a cabo mediante un flujo de electrones a través del conductor, desde el cuerpo cargado negativamente al cargado positivamente (se considera por convención que la corriente fluye en sentido opuesto, es decir, de la carga positiva a la negativa).

• En cualquier sistema continuo de conductores, los electrones fluyen desde el punto de mayor potencial hasta el punto de menor potencial.

CONCEPTO DE CORRIENTE:Corriente Eléctrica es el movimiento o flujo de electrones que circulan a través de un material.

CORRIENTE ELÉCTRICA (intensidad): Es la cantidad de electrones que se desplazan por un cuerpo conductor, en el tiempo de un segundo.

Se designa con la letra “I” su unidad de medida es el “Ampere” y se mide con un instrumento denominado Ampermetro o con un multitester.

Cargas eléctricas

Tiempo en segundos

1 A=1C/s

TQ

I

Los metales en general son muy buenos conductores de la electricidad

Existen cargas que se pueden mover fácilmente.

Conductores y aisladores (aislantes)

Conductor eléctrico: cualquier material que oponga poca resistencia al flujo de carga o corriente eléctrica.

Existen cargas, pero no se pueden mover fácilmente.

¿Dónde vemos aisladores?

Conductores y aisladores (aislantes)

Aislador: materiales que ofrecen una gran resistencia al flujo de carga.

Resistencia eléctricaImpedancia que tiene el material que

constituye el elemento (cobre, cerámica ).

Su unidad de medida es el “Ohm” y se mide

con un instrumento denominado “Ohmetro”

o con un multitester.

Conductores y aisladores

VOLTAJE:

Es la energía o presión que se ejerce sobre los electrones, para que se desplacen a través de un circuito.

También se denomina “Diferencia de Potencial”, o “Tensión Eléctrica ”.

Su unidad de medida es el “ Volt ” (V) (J/C) y se mide con un instrumento denominado Voltmetro o con un multitester.

Fuentes de poder

Fuentes de poder

Ejemplos de corriente DC

Ejemplos de corriente AC

Inversor DC/AC

Ley de Ohm:

La relación entre estos 3 parámetros, se conoce como “Ley de Ohm” y esta se puede expresar como:

(Ampere) (C/s)

O

(Volt) (J/C)

“La corriente es directamente proporcional al voltaje, e inversamente proporcional a la resistencia. “Donde las unidades de medida de estos parámetros son:

V = VoltR = OhmI = Ampere

RV

I

RIV

POTENCIA ELECTRICA.

Se define como el producto del voltaje por la corriente

P = V x I [Watts]

La Potencia Eléctrica también se puede expresar como:

P = I2 x R

o

P = V2 / R

La potencia se mide con un Wattmetro

Ejemplo:

¿Cuál es la potencia desarrollada por una batería de 1,5 V que produce una corriente de 0,2 A?

Electrocardiograma

Electrocardiograma

VIWP ·)(

tPdíakWhEdiaria ·)/(

Pasos para resolver ejercicios de electricidad

Dado:• I (A)• V (V)• tiempo de uso diario = t (h/día) • Costo de la energía: C ($/kWh) ó $(kWh)-1

Pasar a Energía mensual:

Energía diaria consumida:

Costo mensual: CEC mensualmensual ·

Potencia:

(kWh/mes)Emensual

Se puede definir como el trabajo por unidad de carga ejercido por un campo eléctrico sobre una partícula cargada para moverla entre dos posiciones determinadas.

Voltaje

Caída de voltaje

Es función de la intensidad (corriente eléctrica) y de la resistencia

Está dado por la ley de Ohm:

RIV ·

Por su atención, muchas gracias.

Cesar Chavarría Castro Camilo Souto EscalonaIngeniero Matemático Ingeniero Civil Agrícola

lunes 17 de abril de 2023