Embed Size (px)
Citation preview
¿QUE ES LA ELECTRICIDAD?
ES UNA FORMA DE ENERGIA
AUNQUE NO PUEDE SER DESTRUIDA SI PUEDE SER CONVERTIDA EN OTRAS FORMAS DE ENERGIA:
LUZ
CALOR
Se utiliza para darle fuerza a otros elementos y que ellos generen un trabajo.
¿DE CUANTAS MANERAS UTILIZAS LA ELECTRICIDAD?
ESTRUCTURA DEL ATOMO
LA HISTORIA DE LA ELECTRICIDAD INICIA
CON EL ATOMO.
ESTRUCTURA DEL ATOMO
EL ATOMO ES EL ELEMENTO MAS
PEQUEÑO DE CUALQUIER SUSTANCIA.
CUALQUIER COSA QUE TOQUE O MIRE A
SU ALREDEDOR ESTA COMPUESTO POR
MILLONES DE ATOMOS.
ESTRUCTURA DEL ATOMO
CADA ATOMO ESTA CONSTITUIDO
POR 3 PARTICULAS:
CARGAS ELECTRICAS
CADA UNA DE LAS PARTICULAS DENTRO DEL ATOMO
EJERCE FUERZA SOBRE LAS DEMAS. ESA FUERZA SE
CONOCE COMO CARGA ELECTRICA.
CARGAS ELECTRICAS
CARGAS IGUALES SE REPELEN.
CARGAS DIFERENTES SE ATRAEN.
EL NEUTRON NO TIENE CARGAS
ELECTRICA ASI QUE ES ATRAIDO DE
IGUAL MANERA TANTO POR
ELECTRONES COMO POR PROTONES.
CARGAS ELECTRICAS
EN CONDICIONES NORMALES LA CARGA ELECTRICA DE UN
ATOMO ESTA BALANCEADA: IGUAL NUMERO DE – QUE +.
CARGAS ELECTRICAS
PERO CUANDO UN ATOMO PIERDE O GANA PARTICULAS
POR FENOMENOS COMO LA COLISION ENTONCES SE
DICE QUE SE DESBALANCEA ELECTRICAMENTE.
EN OTRAS PALABRAS SE:
IONIZA
SI UN ATOMO PIERDE ELECTRONES SE FORMA UN ION
POSITIVO.
SI GANA ELECTRONES SE FORMA UN ION NEGATIVO
MOVIMIENTO DE ELECTRONES
LOS ELECTRONES EN SU ESTADO NORMAL SON
MANTENIDOS EN SUS ORBITAS POR LA FUERZA DE
ATRACCION DE LA CARGA POSITIVA DEL NUCLEO.
SIN EMBARGO, LOS ELECTRONES DE LAS ULTIMAS
ORBITAS SON ATRAIDOS MENOS FUERTE QUE LOS DE
LAS ORBITAS MAS CERCANAS AL NUCLEO.
DEPENDIENDO DEL TIPO DE ATOMO DEL MATERIAL CAMBIA
EL NUMERO DE ELECTRONES DE LA ULTIMA ORBITA
DISPONIBLES PARA MOVERSE.
TIPO DE MATERIALES
SI EL ATOMO TIENE MUCHOS
ELECTRONES LIBRES EL MATERIAL ES
UN CONDUCTOR.
SI EL ATOMO TIENE POCOS
ELECTRONES LIBRES EL MATERIAL ES
UN AISLANTE.
TIPO DE MATERIALES
ELEMENTOS CONDUCTORES: SON AQUELLOS QUE DEJAN FLUIR LA CORRIENTE ELECTRICA.
EJEM: COBRE, ALUMINIO, HIERRO, PLATA, GRAFITO.
ELEMENTOS AISLANTES: SON AQUELLOS QUE NO PERMITEN EL PASO DE LA ELECTRICIDAD.
EJEM: MADERA, PLASTICO, LA CERAMICA (QUE OTROS?).
ELEMENTOS SEMICONDUCTORES: MATERIAL CON CAPACIDAD CONDUCTIVA QUE ESTA ENTRE LA DE UN CONDUCTOR Y LA DE UN AISLANTE. A ALTAS TEMPERATURAS LOS SEMICONDUCTORES ACTUAN COMO UN CONDUCTOR.
EJEM: SILICIO, GERMANIO.
SEMICONDUCTORES
ENERGIA Y CORRIENTE ELECTRICA
En elementos conductores los electrones (debido a que están
muy débilmente unidos al átomo) pueden saltar de un átomo a
otro
ENERGIA Y CORRIENTE ELECTRICA
La energía asociada al movimiento de los
electrones es LA ENERGIA ELECTRICA.
Cuando hay un número muy grande de
electrones moviéndose por el conductor es
lo que denominamos CORRIENTE
ELECTRICA.
CORRIENTE ELECTRICA
Se denomina corriente eléctrica al movimiento de electrones por
el interior de un conductor. Para que se produzca este
desplazamiento debe existir una diferencia cargas entre los
dos puntos del conductor, que impulse el movimiento de los
electrones.
CORRIENTE ELECTRICA
Este movimiento de electrones se lleva a cabo de forma que los electrones se desplazan a zonas con un mayor potencial. Es decir, el sentido real de la corriente eléctrica lo establecen los electrones, esto es, desde donde hay exceso de carga negativa hasta donde hay una carga positiva.
TIPOS DE ENERGIA
La Electricidad es la forma de energía más
usada.
Esta puede encender nuestras bombillas,
hace funcionar nuestros electrodomésticos,
mueve motores.
Por si misma no tiene ninguna utilidad pero
puede transformarse en diferentes tipos de
energía.
ENERGIA TERMICA
Cuando la corriente eléctrica fluye por los materiales
conductores llamados resistivos, como por ejemplo el carbón,
se produce calor en los mismos. Las calefacciones, cocinas
eléctricas, hornos, calentadores de agua, planchas, secadores
... se basan en este efecto.
ENERGIA LUMINOSA
Cuando la corriente eléctrica fluye por los filamentos resistivos
de una lámpara incandescente, éstos se calientan a
temperaturas elevadas, irradiando luz.
ENERGIA QUIMICA
Cuando la corriente eléctrica fluye por determinados líquidos,
éstos se disgregan. Este proceso se denomina electrólisis y
basándose en él, se pueden obtener productos químicos y
metales, baños metálicos (galvanización) y recarga de baterías
de acumuladores.
CIRCUITO ELECTRICO
Un circuito eléctrico es el recorrido por el cual circulan los electrones.
Consta básicamente de los siguientes elementos:
- GENERADOR
- CONDUCTOR
- RECEPTOR (CARGA)
- ELEMENTO DE CONTROL
CIRCUITO ELECTRICO
CIRCUITO ELECTRICO
CIRCUITO ELECTRICO
GENERADOR ELECTRICO:
Aparato que genera corriente eléctrica cuando se unen sus polos.
¿Cuántos tipos hay?
Hay varios dispositivos según el tipo de corriente:
Generadores de CC: pilas, bateras, dinamos, fuente de alimentación.
Generadores de CA: alternadores, tomas de corriente de la red eléctrica (bases de enchufe).
CIRCUITO ELECTRICO
CONDUCTOR ELCTRICO Y ELEMENTOS DE CONEXION:
Elementos que transportan la corriente.
¿Cuántos tipos de conductores hay?
Según la tensión que transporten:
Conductores de alta tensión:
Son cables de aluminio (porque se reduce peso, al haber grandes distancias)
Conductores de baja tensión:
Son cables de cobre con un aislante exterior de plástico (viviendas).
Los cables de las viviendas modernas llevan tres cables de cobre, diferenciados en su color:
CIRCUITO ELECTRICO
CONTROL ELCTRICO: Son elementos de protección y maniobra, que se ocupan del cierre y apertura de circuitos. Una maniobra: enciende la luz, una protección de circuitos o personas: saltó el automático.
Interruptor: Operador eléctrico que sirve para abrir (apagar) o cerrar (encender) un circuito eléctrico. Es decir, como su nombre indica (interruptor), sirve para interrumpir el paso de corriente eléctrica por un circuito.
Pulsador: Operador eléctrico que sirve para conectar el circuito (encender) mientras se pulsa.
CIRCUITO ELECTRICO
CONTROL DE PROTECCION: La energía eléctrica tiene dos riesgos fundamentales:
a)Incendio por calentamiento de conductores o receptores, debido a consumo excesivo o cortocircuito.
b)Electrocución o descarga eléctrica en personas por un contacto indirecto o derivación.
Para evitar estos riesgos se han dispuesto una serie de dispositivos:
Fusibles y Magnetotérmicos(PIA).
FUSIBLE
Fusible: Operador eléctrico que cuando sube
en exceso la intensidad de un circuito, se
calienta y se funde antes que lo haga el
circuito, cortando así el flujo de corriente que
circula por él y protegiendo la instalación de
un posible incendio, como ocurren una
subida de tensión en el circuito o de un corto
circuito provocado en él.
FUSIBLE
TRANSFORMADOR
Transformador: Elemento de control del
voltaje. Consiste en dos bobinas enrolladas
sobre un núcleo de hierro de forma
cuadrada. Para elevar el voltaje la bobina de
entrada o primaria lleva menos espiras que
la bobina de salida o secundaria, y viceversa
para reducir el voltaje.
TRANSFORMADOR
CIRCUITO ELECTRICO
TIPOS DE CIRCUITOS
Existen varios tipos de circuitos:
El circuito abierto: es un circuito donde la terminal positiva de la fuente no está conectada
con la terminal negativa, por lo que no hay flujo de corriente eléctrica.
El circuito cerrado es un circuito donde la terminal positiva de la fuente se encuentra
conectada con la terminal negativa y hay flujo de corriente a través de la carga.
El corto circuito es cuando la terminal positiva se conecta a la negativa sin haber una carga entre ellas, por lo que pasa una gran cantidad de corriente eléctrica, que puede dañar permanentemente el circuito.
También podemos clasificar a los circuitos eléctricos por el tipo de carga que poseen:
El circuito resistivo es un circuito donde la carga es una resistencia simple.
El circuito capacitivo es un circuito donde la carga es un capacitor.
El circuito inductivo es un circuito donde la carga es un inductor.
TIPOS DE CIRCUITOS
CORTO CIRCUITO
CERRADO
ABIERTO
CORTO CIRCUITO
Se produce un cortocircuito cuando no hay resistencia
y esto ocurre:
a) cuando se unen los polos de un generador
b) cuando se ponen en contacto los polos de una
toma de tensión con un cable sin resistencia
c) cuando el aislamiento de un conductor está
dañado y se ponen en contacto los alambres
TIPOS DE CIRCUITOS
CIRCUITO EN SERIE:
Son aquellos que disponen de dos o más elementos conectados
seguidos en el mismo cable. Todos los elementos conectados
en serie son atravesados por la misma corriente eléctrica.
TIPOS DE CIRCUITOS
CIRCUITO EN PARALELO: Son aquellos que tienen dos o
más elementos conectados en distintos cables. En un circuito
paralelo la corriente dispone de varios caminos alternativos
para pasar del polo negativo al positivo.
TIPOS DE CIRCUITOS
CIRCUITO MIXTO: Algunos elementos están
conectados en serie y otros en paralelo.
TIPOS DE CORRIENTE
Corriente Continua (CC): La corriente continua (c.c.) es producida por generadores que siempre suministran la corriente en la misma dirección; tal es el caso de dinamos, células fotoeléctricas, pilas, etc. En el automóvil se utiliza corriente continua porque puede almacenarse en la batería garantizando así su disponibilidad cuando se precise. La corriente continua no varía su valor en función del tiempo: en la pantalla de un osciloscopio aparece como una línea horizontal referenciada a un nivel de cero voltios (línea de masa).La distancia de la línea de tensión a la línea de masa indica la magnitud (amplitud) de la tensión.
TIPOS DE CORRIENTE
TIPOS DE CORRIENTE
La corriente alterna (c.a.) no puede almacenarse en baterías, pero es mucho más fácil y barata de producir gracias a los alternadores. La corriente alterna cambia de polaridad cíclicamente siendo alternativamente positiva y negativa respectivamente. La forma de onda depende del generador que la produce, pero siempre hay una línea de cero voltios que divide a la onda en dos picos simétricos. Las características de la corriente alterna son: la frecuencia (ciclos en un segundo) y la tensión de pico a pico.
TIPOS DE CORRIENTE
ONDA
Características de las ondas senoidales:
f = Frecuencia, unidad en hertzios (Hz)
P = Periodo, unidad el segundo (s) o el
submúltiplo el milisegundo (1mS = 0,001 s)
Vp = Tensión de pico
Vpp= Tensión de pico a pico
Vrms = Tensión eficaz
MAGNITUDES ELECTRICAS
TENSION:
La tensión eléctrica, diferencia de potencial o voltaje es la diferencia de
cargas entre dos puntos del circuito. La unidad de medida es el voltio (V).
La fuerza necesaria para trasladar los electrones desde el polo positivo al
negativo (sentido convencional), y crear así la diferencia de cargas, se le
denomina fuerza electromotriz (f.e.m.).
Para medir la tensión eléctrica se precisa de un voltímetro, que se conecta
siempre entre los dos puntos entre los que se quiere determinar la tensión, es
decir, se debe conectar “en paralelo”.
MAGNITUDES ELECTRICAS
MAGNITUDES ELECTRICAS
Intensidad de la corriente eléctrica y su medida
La intensidad de la corriente eléctrica es la cantidad de electrones que
recorren el circuito por unidad de tiempo. La unidad de medida es el amperio (A).
donde Q es la carga que atraviesa el circuito (Culombios, C) y t es el tiempo
(segundos, s).
Para medir la intensidad de la corriente eléctrica se utiliza un aparato de
medida llamado amperímetro. Para ello se debe intercalar en el conductor, es
decir, se debe conectar “en serie”.
MAGNITUDES ELECTRICAS
MAGNITUDES ELECTRICAS
La resistencia eléctrica es la mayor o menor oposición
que ofrece un material al paso de la corriente
eléctrica. Esta magnitud ayuda a diferenciar los
buenos de los malos conductores. Esta resistencia
que depende de la longitud, la sección y el material
con que esté construido el conductor. La corriente
fluir mejor cuanto mayor sea la sección y menor la
longitud. La unidad que mide la resistencia es el
ohmio (?).
MAGNITUDES ELECTRICAS
El aparato de medida es el ohmiómetro y su
conexión es “en paralelo”.
LEY DE OHM
Existe una relación entre las tres unidades eléctricas (voltio, amperio y ohmio) de tal modo que puede definirse cada una de ellas con la combinación de las otras dos.
V = I · R
donde: V es la diferencia de potencial en los extremos de la resistencia (V), I es la intensidad de corriente que atraviesa el elemento resistivo (A) y R es el valor de la resistencia eléctrica
LEY DE OHM
POTENCIA ELECTRICA
POTENCIA ELECTRICA
KILOVATIO/HORA (Kw): Unidad que mide la
cantidad de energía consumida. A mayor
consumo tenga un aparato indicará mayor
Kw.
LA RUTA DE LA ELECTRICIDAD
IMPORTANTE
Sabías que, la electricidad se transporta a
una tensión muy alta y una intensidad muy
baja, porque así se calientan menos los
cables y por tanto hay menos pérdidas de
energía en su recorrido.
SIMBOLOS ELECTRICOS
ACTIVIDADES… AHORA TE TOCA A TI
1. Escribe una pequeña historia sobre “Un día sin electricidad”.
2. Nombra cinco objetos tecnológicos que funcionen con electricidad e indica también para qué se utilizan.
3. Nombra aparatos donde se transforme la energía eléctrica
Luminosa:
Calorífica:
Mecánica:
ACTIVIDADES… AHORA TE TOCA A TI
Sabiendo que las centrales fotovoltaicas son las que
obtienen energía eléctrica a partir del sol y las
centrales térmicas las que obtienen energía eléctrica
a partir del petróleo. ¿Cuál es el impacto
medioambiental de una central fotovoltaica? ¿Qué
tipo de producción eléctrica es más dañina para el
medioambiente, una térmica o una fotovoltaica?
¿Por qué?
ACTIVIDADES… AHORA TE TOCA A TI
6. Sabiendo que la resistencia de la bombilla son 3 y la tensión de la pila 6 v. Calcula la
intensidad de corriente que atraviesa el circuito.
7. Sabiendo que la resistencia de la bombilla son 3 y la corriente que atraviesa el circuito es 1 A. Calcula la tensión de la pila.
8. Calcula la resistencia de la bombilla si la corriente que atraviesa el circuito son 2 A. y la
tensión de la pila son 4 v.
ACTIVIDADES… AHORA TE TOCA A TI
Observa con detenimiento los siguientes
circuitos y realiza cada uno de los ejercicios
que se proponen.
ACTIVIDADES… AHORA TE TOCA A TI
ACTIVIDADES… AHORA TE TOCA A TI
ACTIVIDADES… AHORA TE TOCA A TI
ACTIVIDADES… AHORA TE TOCA A TI
