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lunes, 1 de julio de 2013

Magnitudes eléctricas




Repost: http://www.areatecnologia.com/Magnitudes-electricas.htm


Vamos a realizar un estudio sencillo de las principales magnitudes eléctricas: Carga, d.d.p., Tensión, Intensidad, Resistencia, Potencia y Energía.


CARGA ELÉCTRICA y CORRIENTE

La carga eléctrica es la cantidad de electricidad almacenada en un cuerpo. Los átomos de un cuerpo son eléctricamente neutros, es decir la carga negativa de sus electrones se anula con la carga positiva de sus protones. Podemos cargar un cuerpo positivamente (potencial positivo) si le robamos electrones a sus átomos y podemos cargarlo negativamente (potencial negativo) si le añadimos electrones. 



Si tenemos un cuerpo con potencial negativo y otro con potencial positivo, entre estos dos cuerpos tenemos una diferencia de potencial (d.d.p.) Los cuerpos tienden ha estar en estado neutro, es decir a no tener carga, es por ello que si conectamos los dos cuerpos con un conductor (elemento por el que pueden pasar los electrones fácilmente) los electrones del cuerpo con potencia negativo pasan por el conductor al cuerpo con potencial positivo, para que los dos cuerpos tiendan a su estado natural, es decir neutro.



Acabamos de generar corriente eléctrica, ya que este movimiento de electrones es lo que se llama corriente eléctrica. Luego es necesario una d.d.p entre dos puntos para que cuando los conectemos con un conductor se genere corriente eléctrica. La diferencia de carga de los dos cuerpos será la causante de mas a menos corriente. Esta carga de un cuerpo se mide en culombios (C).


TENSIÓN O VOLTAJE

La Tensión es la diferencial de potencial entre dos puntos. Por eso en física se llama d.d.p (diferencia de potencial) y en tecnología Tensión o Voltaje. Como ya debemos saber por el estudio de la carga eléctrica la tensión es la causa que hace que se genere corriente por un circuito.

En un enchufe hay tensión (diferencia de potencial entre sus dos puntos) pero OJO no hay corriente. Solo cuando conectemos el circuito al enchufe empezará a circular corriente (electrones) por el circuito y eso es gracias a que hay tensión.

Entre los dos polos de una pila hay tensión y al conectar la bombilla pasa corriente de un extremo a otro y la bombilla luce. Si hay mayor tensión entre dos polos, habrá mayor cantidad de electrones y con más velocidad pasarán de un polo al otro.



La tensión se mide en Voltios. Cuando la tensión es de 0V (cero voltios, no hay diferencia de potencial entre un polo y el otro) ya no hay posibilidad de corriente y si fuera una pila diremos que la pila se ha agotado. El aparato de medida de la tensión es el voltímetro.

 Pero ¿quién hace que se mantenga una tensión entre dos puntos? Pues los Generadores, que son los aparatos que mantienen la d.d.p o tensión entre dos puntos para que al conectar el circuito se genere corriente. la tensión se mide en Voltios (V). Estos generadores pueden ser dinamos, alternadores, pilas, baterías y acumuladores.



INTENSIDAD DE CORRIENTE

Es la cantidad de electrones que pasan por un punto en un segundo. Imaginemos que pudiésemos contar los electrones que pasan por un punto de un circuito eléctrico en un segundo. Pues eso sería la Intensidad. Se mide en Amperios (A). Por ejemplo una corriente de 1 A (amperio) equivale a 6,25 trillones de electrones que han pasado en un segundo. ¿Muchos verdad?. La intensidad se mide con el amperímetro.



RESISTENCIA ELÉCTRICA

Los electrones cuando en su movimiento se encuentran con un receptor (por ejemplo una lámpara) no lo tienen fácil para pasar por ellos, es decir les ofrecen una resistencia. Por el conductor van muy a gusto por que no les ofrecen resistencia a moverse por ellos, pero los receptores no. Por ello se llama resistencia a la dificultad que se ofrece al paso de la corriente.

Todos los elementos de un circuito tienen resistencia, excepto los conductores que se considera caso cero. Se mide en Ohmios (Ω). La resistencia se representa con la letra R.

La resistencia se suele medir con el polímetro, que es un aparato que mide la intensidad, la tensión y por supuesto también la resistencia entre dos puntos de un circuito o la de un receptor. 



POTENCIA ELÉCTRICA

La potencia eléctrica la podemos definir como la cantidad de.......
  
¿Por qué? Pues por que depende del tipo de receptor que estemos hablando. Por ejemplo de una Lámpara o Bombilla sería la cantidad de luz que emite, en un timbre la cantidad de sonido, en un radiador la cantidad de calor. Se mide en vatios (w) y se representa con la letra P.

Una lámpara de 80w dará el doble de luz que una de 40w.

Por cierto, su formula es P=V x I (tensión en voltios, por Intensidad en Amperios).



ENERGÍA ELÉCTRICA

La energía eléctrica es la potencia por unidad de tiempo. La energía se consume, es decir a más tiempo conectado un receptor más energía consumirá. También un receptor que tiene mucha potencia consumirá mucha energía. Como vemos la energía depende de dos cosas, la potencia del receptor y del tiempo que este conectado.

Su fórmula es E= P x t (potencia por tiempos)

Su unidad es el w x h (vatio por hora) pero suele usarse un múltiplo que es el Kw x h (Kilovatios por hora)
  
Si ponemos en la fórmula la potencia en Kw y el tiempo en horas ya obtendremos la energía en Kw x h.
  





¿Qué es la carga eléctrica?



Hacia el año 600 antes de Cristo (a.C.), el filósofo griego Tales de Mileto descubrió que una barra de ámbar frotada con un paño atraía objetos pequeños. A esto se le llamó electricidad a la propiedad adquirida por la barra, porque ámbar en griego se dice elektron.


Hoy sabemos que la propiedad que Tales de Mileto descubrió en el ámbar no es solo de ese material, sino que existe una gran cantidad de elementos con los que se puede repetir el experimento. En muchas de nuestras actividades diarias, voluntaria o involuntariamente se repite dicha experiencia. Por ejemplo,  cuando se pasa varias veces un peine de plástico sobre el cabello seco. este se carga eléctricamente. Se puede comprobar fácilmente porque si lo acercamos a unos trocitos de papel común, podemos ver cómo éstos son atraídos por el peine.


El fenómeno se observa también en muchos otros materiales, como plástico o vidrio, y modernamente se llama carga eléctrica a la propiedad que adquieren al frotarlos. Como ya explicaremos más adelante, la corriente eléctrica que utilizamos diariamente consta de cargas eléctricas en movimiento, que se producen en formas más eficientes que frotando cuerpos.


Carga eléctrica
La carga eléctrica es una magnitud física característica de los fenómenos eléctricos. La carga eléctrica es una propiedad de los cuerpos. 
Todo cuerpo se compone de átomos, cada uno de los cuales posee igual número de electrones y protones.


Los electrones poseen una carga negativa, y los protones una carga positiva. Estas cargas se contrarrestan unas a otras, para que el objeto resulte neutro( no cargado).
Por ejemplo si sobre un material le hacemos incidir luz con suficiente energía para que saque al electrón de su órbita, fenómeno conocido como efecto fotoeléctrico, 
el átomo se quedaría con un electrón menos y por tanto al haber una carga negativa menos, el átomo se quedaría cargado positivamente.
De manera contraria, si por alguna razón, un electrón libre se ve atraído por el núcleo de un átomo y se quedara retenido entre sus órbitas, tendríamos un átomo cargado negativamente.
La electricidad estática es una carga eléctrica que se mantiene en estado estacionario (en reposo) sobre un objeto, causada por la pérdida o ganancia de electrones.

Hay muchas formas variadas de generar electricidad estática. Por ejemplo, cuando se frotan algunos cuerpos, uno de ellos se carga positivamente mientras que el otro lo hace negativamente, eso se debe a que los electrones libres de algunos cuerpos son más fáciles de desprenderse que los otros. Si tomamos un material de plástico (puede ser un bolígrafo o un peine, lo que tengamos a mano) y lo frotamos con un trozo de tela (que tenga lana), pronto veremos que será capaz de atraer a trocitos de papel que dejemos sobre la mesa.


Así que según el tipo de material que usemos, podremos tener materiales cargados positivamente (aquellos que hayan perdido electrones) y otros cargados negativamente (aquellos que hayan atraído electrones libres). Lo que no debemos olvidad es que la carga ni se crea ni se destruye, solo se desplaza de un sitio a otro.