LA ENERGÍA ELÉCTRICA. 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. Al índice 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. 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. Al índice 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. Al índice
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. Al índice
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. Al índice 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. Al índice 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. Al índice 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. Al índice 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. Al índice 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.
MEDIDA DE MAGNITUDES ELÉCTRICAS II. Al índice
Medida de la Intensidad. La Intensidad se mide con el
amperímetro 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 Corriente que de seamos medir y el negro al
negativo. El amperímetro se coloca en serie con el
elemento cuya Intensidad vamos a medir. Para medir intensidades
se debe tener en cuenta: 1º. Si la corriente que vamos a
medir es continua o alterna. Cada una requiere un
amperímetro diferente. 2º. Asegurarnos de que la
Intensidad 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 serie con
el elemento cuya Intensidad deseamos medir. No colocar nunca las
puntas del amperímetro directamente a los bornes de un
enchufe o a una pila u otro tipo de generador.
MEDIDA DE MAGNITUDES ELÉCTRICAS III. Al índice
Medida de la Resistencia. La Resistencia se mide con el
ohmiómetro que es un aparato con una escala graduada, cuyo
valor de lectura se puede variar, y dos cables. El
ohmiómetro se coloca en paralelo con el elemento cuya
resistencia vamos a medir.Para medir la resistencia de un
elemento nos aseguraremos de que dicho elemento esté
desconectado del circuito, de lo contrario obtendremos una medida
errónea y podremos dañar el aparato. Medidas con el
polímetro. La Tensión, la Intensidad y la
Resistencia se pueden medir con un polímetro que puede ser
usado para todas ellas según cómo se conecta. Para
usarlo hay que seleccionar en el aparato la función que
deseamos que cumpla y tener en cuenta las precauciones que hemos
señalado para realizar cada una de las medidas. O
Voltímetro Amperímetro
ELECTROMAGNETISMO I. Al índice El magnetismo es la
propiedad que presentan ciertos cuerpos en estado natural de
atraer al hierro. El espacio en el que se aprecian los efectos de
un imán se llama campo magnético. Este campo
presenta dos polos llamados polo Norte y polo Sur. Los campos
magnéticos tienen distintas formas y se representan con
unas líneas imaginarias llamadas líneas de fuerza.
Electromagnetismo. Las corrientes eléctricas crean a su
alrededor campos magnéticos. Los campos magnéticos
crean corrientes eléctricas en los conductores que se
mueven en su interior según un fenómeno llamado
inducción electromagnética.
ELECTROMAGNETISMO II. Al índice Las bobinas,
también llamadas solenoides, consisten en un hilo
conductor enrollado por el cual se hace circular una corriente
eléctrica. En el interior de la bobina se encuentra lo que
se llama núcleo, que puede estar ocupado por un objeto
construido con material férrico o simplemente con aire.
Cuando circula corriente eléctrica la bobina crea un campo
magnético en su interior y a su alrededor. Electroimanes.
El campo magnético creado por las bobinas se aprovecha en
los electroimanes, los cuales sólo tienen efectos
magnéticos mientras son atravesados por la corriente
eléctrica, por eso son imanes temporales. Los
electroimanes se aplican en muchas ocasiones: timbres,
relés, motores eléctricos
MÁQUINAS ELÉCTRICAS. DINAMOS Y ALTERNADORES I. Al
índice Corriente continua y corriente alterna. La
electricidad que utilizamos puede circular en un solo sentido
siempre, como sucede con la que producen las pilas o las
baterías, entonces se llama corriente continua.
También puede circular cambiando constantemente de
sentido, como la de los enchufes de las casas, entonces hablamos
de corriente alterna. El alternador. Es una máquina que
produce corriente eléctrica alterna. Está formado
por una bobina que gira en el interior del campo magnético
de un imán. Cada media vuelta que da la bobina la
corriente eléctrica que se crea cambia de sentido. En los
extremos de la bobina hay conectados unos anillos llamados
delgas, las cuales se encuentran en contacto con las escobillas
que recogen la electricidad y permiten que la bobina pueda girar
libremente.
MÁQUINAS ELÉCTRICAS. DINAMOS Y ALTERNADORES II. Al
índice La dinamo. Es una máquina que produce
corriente eléctrica continua. Al igual que el alternador
está formada por una bobina que gira en el interior del
campo magnético de un imán. La corriente que se
produce al girar la bobina se recoge en un colector en el que se
encuentran las delgas que ocupan las dos mitades y están
separadas entre sí. De ese modo se evita que la corriente
eléctrica creada cambie de sentido y también que se
enreden los cables. De las delgas la corriente pasa a las
escobillas, las cuales tocan sólo a una de las delgas y de
ahí al resto del circuito.
MOTORES ELÉCTRICOS I. Al índice El motor
eléctrico recibe una entrada de energía
eléctrica en la placa de bornes y entrega una salida de
energía mecánica en el eje. Se compone de una parte
fija y otra móvil formadas por: El estator: parte fija del
motor unida a la carcasa. En el estator normalmente se
sitúa el inductor que crea el campo magnético que
da lugar a la fuerza que produce el movimiento. El inductor puede
estar formado por electroimanes con bobinas o por imanes
naturales. El rotor: parte móvil que gira dentro o
alrededor del estator. En el rotor, por lo general, se encuentra
el inducido formado por una o más bobinas que giran por
efecto de la fuerza magnética originada por el inductor.
Además de estas partes, el motor consta de: el colector,
encargado de llevar corriente a las bobinas, que en algunos casos
está partido en dos delgas; y las escobillas que
transmiten la corriente desde la fuente de energía
eléctrica exterior al colector. Estator. Inductor Rotor.
Inducido Delgas
MOTORES ELÉCTRICOS II. Al índice El funcionamiento
de un motor con el inductor formado por un imán fijo
colocado en el estator y el inducido formado por una bobina
colocada en el rotor sería como sigue: 1. Al circular
corriente por la bobina que forma el rotor se crea un campo
magnético con un polo N y un polo S. Estos polos se
repelen con el polo N y el polo S del imán que forma el
estator. La repulsión hace que el rotor empiece a moverse
e inicie el giro. 2. Mientras gira el rotor las escobillas hacen
contacto con el colector hasta que el giro del colector pone en
contacto con las escobillas las ranuras aislantes que hay entre
las delgas. Entonces no hay corriente en le bobina del inducido,
pero sigue girando por la inercia.
MOTORES ELÉCTRICOS III. Al índice 3. Al seguir
girando el colector las escobillas vuelven a tocar a las delgas,
pero ahora la que estaba a la izquierda está a la derecha
y viceversa. Por ese motivo la corriente del polo positivo del
generador exterior llega a la delga a la que antes llegaba el
polo negativo. El campo magnético inducido en el rotor es
contrario al que se creaba antes y así se consigue que
tenga otra vez los polos colocados en una posición en la
que se repelen con los polos del imán fijo. 4. El giro
continúa hasta que las escobillas vuelven a coincidir con
las ranuras y después, por la inercia, con las delgas en
la misma posición que en el paso 1, con lo que se repite
todo el ciclo .