Para alcanzar el éxito se requiere de tres cosas: voluntad, valor y decisión. (Oly Díaz)

PRINCIPIOS DE ELECTRICIDADCOMPONENTES BASICOS

• ElectricidadForma de energía debida a cargas eléctricas estáticas o en movimiento.Proviene del griego “elektron” (ámbar) utilizado por Tales de Mileto para describir el fenómeno observado al frotar una barra de ámbar.

• Componentes del átomoProtones (p+)Electrones (e-)Neutrones (n)

• Corriente eléctricaPasaje de electrones a través de un conductor.Se define como la cantidad de cargas que pasan por un conductor en un segundo.Unidades: Amperio o Ampere (A)1 Amperio = 1 Coulomb/segundo

Aunque la mayor parte de un átomo es espacio vacío, los átomos están compuestos de

partículas más pequeñas.

Por conveniencia se suele dividir en: núcleo: En el centro, compuesta por los

nucleones (protones y neutrones).

corteza: La parte más externa consistente en una nube de electrones.

Tipos de corriente eléctrica

Corriente continua (CC o DC): pasaje deelectrones a través de un conductor en unsolo sentido. Ej: pila.

Corriente alterna (AC): pasaje deelectrones a través de un conductor enambos sentidos (un sentido a la vez).Ej: enchufe.

En la naturaleza hay sustancias que tienen más electrones en la banda de

conducción que otras, esta propiedad se llama CONDUCTIVIDAD.

Estos materiales serán capaces, bajo la acción de fuerzas exteriores, de conducir

la electricidad.

SE PUEDEN CLASIFICAR LOS MATERIALES EN TRES GRUPOS:

CONDUCTORES AISLANTES SEMICONDUCTORES

Plata Aire Silicio

Cobre Porcelana Galio

Aluminio Plástico Los chips

Poseen un grannúmero de electrones

En la banda deconducción, por lo tanto

tienen facilidad para conducir la corriente

eléctrica.

Los electrones están fuertemente ligados a sus

núcleos, siendo éstos incapaces de desplazarse

por el material y, enconsecuencia conducir.

Bajo condiciones normales se los podría clasificar como malos conductores, pero si seles comunica energía exterior, los electrones podrían saltar de la banda interna a la deconducción, convirtiéndoseen un buen conductor.

Componentes básicos:

Resistor (Resistencia): componente que seopone al pasaje de la corriente. Genera una "resistencia” a la circulación de electrones.

Capacitor (Condensador): componente que almacena energía eléctrica. Formado por placas conductoras paralelas aisladas entre sí por un material llamado dieléctrico.

Unidades: Faradio (F)

Inductor (Bobina): componente quealmacena energía magnética. Formado poralambre arrollado sobre una forma que puedeser al aire o sobre algún otro material condiferentes propiedades magnéticas.

Unidades: Henrio(Hy)

Unidades: Ohm Ω

Resistores (Resistencias)

Capacitores (Condensadores)

Inductores (Bobinas)

•Fuentes de tensión:

Fuente de tensión continua (DC)Componente que impone una tensióncontinua a lo que se conecte en sus bornes.

Fuente de tensión alterna (AC)

Componente que impone una tensión alternaa lo que se conecte en sus bornes (ej: 60Hz).

• Interruptor:Componente que interrumpe el paso de laCorriente.

Ejemplo de circuito eléctrico compuesto por:

• Fuente de tensión continua (V)• Condensador (C)• Resistencia (R)• Interruptor (SW)

Analogía con circuito hidráulico

Todo circuito eléctrico o electrónico funciona utilizando tres elementos básicos de la electricidad como la

intensidad de corriente eléctrica, el voltaje y la resistencia.

LEY DE OHM

La ley de Ohm, así llamada en honor a su descubridor, el físico alemán George Ohm.

Ohm encontró que existe una relación proporcional entre la tensión aplicada a una

resistencia

y la corriente que circula por esa resistencia.

Dicha relación es: V = I x R

Donde:

V: es la tensión aplicada a la resistencia.

I : es la corriente que circula por la resistencia.

R : es la resistencia al paso de la corriente.

Observando esta relación podrá notar que:

Para un material dado con cierto valor de resistencia (R), cuando aumenta la tensión(V) aplicada (mayor fuerza

aplicada sobre los electrones), aumenta proporcionalmente

la corriente que circula por él. Esto se debe al aumento de la cantidad y velocidad de

los electrones que atraviesan una sección.

DADO LO ANTERIOR SE PUEDE DECIR:

Según la ley de Ohm La intensidad de corriente que circula por un circuito

eléctrico, es directamente

proporcional al voltaje o tensión aplicada a dicho

circuito, e inversamente proporcional a la resistencia que ofrece dicho circuito al

paso de la corriente eléctrica.

ANALIZAR EL CIRCUITO

Según la ley ohm:

I= V = 15V = 0.03A

R1 500Ω

De esta formula también se puede obtener las siguientes formulas:

I = V / R o R = V / I

TENSION

TENSION CONTINUA

Cuando se refiere a Tensión Continua se quiere decir que el valor de tensión no varía a

medida que va pasando el tiempo. Un ejemplo de este tema son las pilas y baterías.

TENSION ALTERNA

Cuando se hace referencia a una Tensión Alterna se quiere expresar que el valor de la

tensión cambia de un instante de tiempo a otro.

El ejemplo más cercano de tensión alterna es la del toma-corriente de nuestros hogares.

El grafico determina como varia de positivoa negativo la corriente alterna en trasladarse en el

tiempo.

POTENCIA ELÉCTRICA

Potencia es la velocidad a la que se consume la energía. Si la energía fuese un líquido, la potencia sería los litros por segundo que vierte el depósito que lo contiene. La potencia se mide en joule por segundo (J/seg) y se representa con la letra “P”.

Un J/seg equivale a 1 watt (W), por tanto, cuando se consume 1 joule de potencia en un segundo, estamos gastando o consumiendo 1 watt de energía eléctrica.

La unidad de medida de la potencia eléctrica “P” es el “watt”, y se representa con la letra “W”.

Siempre que la tensión provoca movimiento de electrones, se realiza un trabajo al desplazar a los electrones de un punto a otro. La rapidez con que este trabajo se realiza se denomina como POTENCIA ELÉCTRICA.

Normalmente se analiza la ley de ohm como una relación entre el Voltaje, La corriente y la Resistencia.Una forma más completa de expresar la ley de ohm es incluyendo la fórmula de la potencia eléctrica.

P=V X I V=P/I I=P/V

Veremos que el voltaje y la intensidad de la corriente que fluye por un circuito eléctrico, son directamente proporcionales a la potencia, es decir, si uno de ellos aumenta o disminuye su valor, la potencia también aumenta o disminuye de forma proporcional. De ahí se deduce que, 1 watt (W) es igual a 1 ampere de corriente ( I ) que fluye por un circuito, multiplicado por 1 volt (V) de tensión o voltaje aplicado, tal como se representa a continuación.

1 watt = 1 volt · 1 ampere

Veamos, por ejemplo, cuál será la potencia o consumo en watt de una bombilla conectada a una red de energía eléctrica doméstica monofásica de 220 volt, si la corriente que circula por el circuito de la bombilla es de 0,45 ampere.

Sustituyendo los valores en la fórmula 1 tenemos:

P = V · IP = 220 · 0,45P = 100 watt

Es decir, la potencia de consumo de la bombilla será de 100 W .De igual forma, si queremos hallar la intensidad de la corriente que fluye por la bombilla conociendo su potencia y la tensión o voltaje aplicada al circuito, podemos utilizar la fórmula 2, que vimos al principio. Si realizamos la operación utilizando los mismos datos del ejemplo anterior, tendremos:

De acuerdo con esta fórmula, mientras mayor sea la potencia de un dispositivo o equipo eléctrico conectado a un circuito consumiendo energía eléctrica, mayor será la intensidad de corriente que fluye por dicho circuito, siempre y cuando el valor del voltaje o tensión se mantenga constante.

FRECUENCIA

Para definir qué es la frecuencia primero se definirá qué es un ciclo.

Un ciclo es el período después del cual la señal (de corriente o tensión, por ejemplo) vuelve

a tener el mismo valor y sentido.

FRECUENCIA

Como se puede ver en la figura anterior en la misma se observan los puntos A, B y C los

cuales tienen el mismo valor de tensión, pero solo los puntos A y C tienen el mismo

sentido,en ambos puntos la tensión está creciendo,

mientras que en el punto B la tensión estadisminuyendo.

Por lo tanto el ciclo se extiende desde el punto A hasta el C.

En estos momentos se está en condiciones de definir frecuencia como la cantidad

de ciclos

que realiza la señal en un segundo.

La frecuencia se mide en Hertzios [Hz].La tensión de la red domiciliaria es de 60Hz, es decir realiza 60

ciclos en un segundo.

CIRCUITO SERIE

Un circuito en serie es aquél en que los dispositivos o elementos del circuito están

dispuestos de tal manera que la totalidad de la corriente pasa a través de cada

elemento sin división ni derivación. Cuando en un circuito hay dos o más

resistencias en serie, la resistencia total se calcula sumando los valores de dichas

resistencias.

CIRCUITO SERIE

V o E es la tensión aplicada a la resistencia. I es la corriente que circula por la resistencia. R es la resistencia al paso de la corriente.

CIRCUITOS SERIE

CIRCUITO SERIE

CIRCUITO PARALELO

En un circuito en paralelo los dispositivos eléctricos, por ejemplo las lámparas incandescentes

o las celdas de una batería, están dispuestos de manera que todos los polos,

electrodos y terminales positivos (+) se unen en un único conductor, y todos los negativos (-) en otro,

de forma que cada unidad se encuentra, en realidad,

en una derivación paralela.

CIRCUITO PARALELO

El valor de dos resistencias

iguales en paralelo es igual a la mitad del valor de las resistencias componentes y,

en cada caso, el valor de las resistencias en paralelo es menor que el valor de la

más pequeña de cada una de las resistencias implicadas.

Resumiendo decimos que: «En un circuito serie la corriente que circula es la misma en

todos los elementos, mientras que en un circuito paralelo la tensión aplicada es igual»

CORTOCIRCUITO

Un cortocircuito se produce cuando la resistencia de un circuito eléctrico es muy pequeña,

provocando que el valor de la corriente que circula sea excesivamente grande, debido a

esto se puede llegar a producir la rotura de la fuente o la destrucción de los cables.

• Por ejemplo:• Utilizando la ley de ohm observe el valor de la

corriente:• Para que pueda hacerse una idea de lo grande que

es este valor, es bueno saber que la• corriente que circula por una lámpara común 100 W

(como las de nuestras casas) es de 0.45

• A

ATENCIÓN:

Una resistencia tan pequeña bien puede ser un cable.

FUSIBLE

Muchos circuitos eléctricos o electrónicos, contienen fusibles.

El fusible es una llave de seguridad. Si la corriente que recorre el circuito aumenta, por ejemplo

por causa de un cortocircuito, el fusible se calienta y se funde, interrumpiendo así el paso de

la corriente.

El fusible tiene como finalidad resguardar la integridad del resto de los componentes del circuito.

Básicamente está constituido por un hilo de cobre, dependiendo de la sección de éste, se pueden

fabricar fusibles con valores diferentes de corriente máxima.

Sí tenemos un fusible de 1 A (amperio), éste soportará una corriente de hasta 1 A. Cuando

por cualquier circunstancia la corriente sea mayor a 1 A, el mismo se cortará.

CONTINUIDAD

La continuidad eléctrica de un sistema es la aptitud de éste a conducir la corriente eléctrica.

Cada sistema es caracterizado por su resistencia R.Si R = 0 Ω: el sistema es un conductor perfecto.

Si R es infinito: el sistema es un aislante perfecto.Cuanto menor es la resistencia de un sistema,

mejor es su continuidad eléctrica.

CONTINUIDAD

El éxito no es el dinero, ni la fama, es hacer bien lo que nos gusta y sentirnos bien con nosotros mismos. (Caspers)