Electricidad básica aplicada

CONCEPTOS BÁSICOS DE ELECTRICIDAD

Hoy la electricidad es una de las formas de energía más utilizadas por el hombre ,ya que con ella se consigue hacer funcionar una serie de aparatos eléctricos y electrónicos como:lámparas eléctricas ,motores eléctricos ,computadoras,herramientas eléctricas ,aparatos de electromedicina ,y muchas cosas más.

Artefactos eléctricos que utilizan la electricidad para realizar una serie de trabajos

La electricidad viene a ser la propiedad fundamental de la materia que se manifiesta por la atracción o repulsión,entre sus partes,originada por la existencia de electrones con carga negativa o protones con carga positiva.

2. La f.e.m.(fuerza electromotriz )o tensión eléctrica es la fuerza o presión ,medida en voltios que hace mover a los electrones o tiende a ello.Así si se aplica una f.e.m. entre los extremos de un conductor ,se obliga a los electrones de los átomos que componen el conductor a moverse de átomo en átomo ,en el sentido definido por la f.e.m. ,a lo largo del conductor ,suponiendo,desde luego que se ha establecido un camino conductor cerrado.

Línea de alta tensión de 600 000 voltios

3. La corriente eléctrica que se mide en amperios consiste en el movimiento o flujo de electricidad(electrones).Así pues lo que se llama corriente eléctrica ,es simplemente un desplazamiento de la electricidad.

Desplazamiento de electrones en un conductor eléctrico

Las corrientes eléctricas se dividen en dos tipos:Corriente contínua y corriente alterna.

La corriente contínua.- Es aquella que fluye siempre en el mismo sentido.

La corriente alterna.- Es aquella cuyo sentido se invierte a intervalos regulares.

4. El culombio es el nombre dado a la unidad de cantidad de electricidad.Un culombio de electricidad comprende aproximádamente 6 trillones de electrones,sin embargo la velocidad de flujo se mide en amperios ,es el que tiene mayor importancia para el electricista,por lo tanto en la práctica la unidad culombio casi nunca se utiliza directamente.

5. Amperio es la unidad de medida de la corriente eléctrica ; un amperio representa una velocidad de flujo de un culombio por segundo .O sea equivale al flujo de 6 trillones de electrones por segundo

Para medir una corriente eléctrica eléctrica se utiliza el amperímetro,el cual se conecta en serie con la carga a medir ,es decir en una sola línea.

Forma de conectar un amperímetro

Resistencia.- Es la oposición que presentan los materiales ,al paso de una corriente eléctrica , generalmente se representa con la letra R,la resistencia se mide en Ohmios(Ω)) el instrumento para medir la resistencia se llama ohmímetro,Los electrones en algunos materiales ,por ejemplo en los metales ,pueden moverse de átomo en átomo,dentro del material con relativa facilidad.

La existencia de una resistencia eléctrica distinta ,entre diferentes materiales ,que se someten al efecto de la electricidad ,es la causa de que algunos aparatos eléctricos "consuman más corriente eléctrica" que otros La resistencia eléctrica,se mide en ohmios (Ω),existen unidades mayores al ohmio como el : Megaohmio(M Ω), que es igual a 1000000 de ohmios,el Kilohmio (K Ω); que es igual a 1000 ohmios, el ohmio (Ω) que es igual a 1000 miliohmios y el miliohmio(m Ω)que es igual a 0,001 ohmio .

El instrumento para medir la resistencia de un material se llama ohmímetro.

Medida de un resistor

Conductancia

Es lo opuesto de la resistencia,la conductancia es la facilidad que ofrece un material cualquiera al paso de la corriente eléctrica,a mayor conductancia la resistencia disminuye y viceversa,a mayor resistencia menos conductancia por lo que ambas son inversamente proporcionales

La conductancia eléctrica tiene como unidad al siemens(símbolo S)

Resistencia = 1/Conductancia R = 1/G Conductancia = 1/ Resistencia G= 1 / R

Resistencia de conductores

Comparando la resistencias de diversos conductores de la misma longitud e igual diámetro, se comprueba que sus resistencias son distintas.

La resistencia de un conductor depende del material que lo constituye

Resistencia específica.- La resistencia específica de un conductor es la resistencia de un conductor de 1 metro de largo con 1 mm2 de sección

Para calcular la resistencia ( R ) que ofrece un material al paso de la corriente eléctrica, es necesario conocer primero cuál es el coeficiente de resistividad o resistencia específica (

) (rho) de dicho material, la longitud ( L ) que posee y el área de su sección transversal (S).

A continuación se muestra una tabla donde se puede conocer la resistencia específica en · mm²/ m, de algunos materiales.

Material	Resistencia Relativa	Coeficiente Resistividad x10E-4	Conductividad Térmica	Punto de Fusión (ºC)
Aluminio	1,64	40	0,48	660
Latón	3,9	20	0,26	920
Cadmio	4,4	38	0,222	321
Cobalto	5,6	33	---	1480
Constantán (1)	28,45	+/-2	0,054	1210
Cobre	1	39,3	0,918	1083
Oro	1,416	34	0,705	1063
Plomo	12,78	42	0,083	327
Magnesio	2,67	40	0,376	651
Manganina (2)	26	+/-0,2	0,053	910
Mercurio	55,6	8,9	0,0148	-38,87
Molibdeno	3,3	45	0,346	2622
Ni-Cr	65	1,7	0,035	1350
Níquel	5,05	47	0,142	1452
Ni-Ag	16	2,6	0,07	1110
Platino	6,16	38	0,166	1773
Plata	0,95	40	1,006	960,5
Acero	7,6-12,7	16-42	0,115	1480
Acero-inox.	52,8	----	0,069	1410
Tántalo	9	33	0,13	2850
Estaño	6,7	42	0,155	231,9
Tungsteno	3,25	45	0,476	3370
Zinc	3,4	37	0,265	419,5
Zirconio	2,38	44	---	1860

(1) Cu (55%) Ni (45%) (2) Cu (84%) Mg (12%) Ni (4%)

LA POTENCIA ELÉCTRICA

La potencia es una medida de la cantidad de trabajo que una corriente eléctrica puede lograr en un período determinado de tiempo. La unidad más común de medición de potencia eléctrica es el vatio, o kilovatios, que es de 1.000 vatios.
La potencia eléctrica es el producto de la tensión por la intensidad de corriente.
P = V.I
Ejemplo.- En una vivienda existe una base de enchufe de 10 amperios.Se quiere determinar la potencia máxima del aparato eléctrico que se puede conectar al enchufe,teniendo en cuenta que la tensión es de 220 voltios.
Solución: Que la base de enchufe sea de 10 amperios ,quiere decir que ésta es la máxima intensidad que puede circular por el si que se caliente demasiado.Luego la potencia máxima que podrá suministrar será:
P = V.I = 220 : 10 2200 W

EL DIODO

Un diodo es un dispositivo que permite el paso de la corriente eléctrica en una sola dirección y la bloquea en sentido contrario ,un diodo posee externamente dos terminales de conexión llamados ánodo (positivo), y cátodo (negativo), la posición del cátodo se indica generalmente mediante una banda de color plateado impresa en un extremo ; también se les suele denominar rectificadores, ya que son dispositivos capaces de convertir una corriente alterna en corriente continua Su símbolo es el siguiente:

A= Anodo
K = cátodo

Forma física de un diodo

La corriente circulará solamente cuando el ánodo esté conectado al lado positivo de la fuente de energía en este caso se dice que el diodo está polarizado directamente.

El diodo conduce la corriente

En caso contrario cuando el ánodo esta conectado al lado negativo de la fuente el diodo no conduce ,por lo que se dice que esta polarizado inversamente.

El diodo no conduce

APLICACIONES DE LOS DIODOS EN CIRCUITOS RECTIFICADORES: Los diodos se aplican en todas las fuentes de alimentación de todos los artefactos electrónicos, así como se les encuentran en todos los circuitos electrónicos.

1.- Rectificador de media onda utilizando un diodo

2.- Rectificador de onda completa con 2 diodos

3.- Rectificador de onda completa con 4 diodos

FORMA DE PROBAR UN DIODO

Los diodos se pueden probar con un multímetro analógico,es decir deben marcar un valor de resistencia en un sentido e infinito en otro sentido esto indica que el diodo está en buenas condiciones .cuando el diodo marca muy pocos ohmios en ambos sentidos ,el diodo está en “corto”, lo que nos indica que el diodo está inservible ,en cambio si la aguja del multímetro no indica algún valor en ambos sentidos el diodo está “abierto”, que es otra condición defectuosa del diodo.

http://www.catedu.es/aratecno/images/pilar/polimetro.swf

MAQUINAS ELECTRICAS