LA ELECTRICIDAD
Vamos hacer un recorrido por la electricidad. Explicaremos qué es la electricidad, cómo se genera y para qué sirve. Conceptos básicos de electricidad.
¿Qué es la electricidad?
La electricidad es un movimiento de electrones. Así de sencillo. Si conseguimos mover electrones a través de un conductor (cable) hemos conseguido generar electricidad. Pero expliquemos un poco mejor todo esto.
Para hablar de la electricidad debemos conocer el átomo. Esto no es un curso de química, por eso explicaremos solo lo necesario para entender la electricidad, sin profundizar demasiado, lo justo para entenderlo.
La materia o cualquier material está formado por partículas muy pequeñas (no se ven a simple vista) llamadas átomos.
El átomo está formado por un núcleo en cuyo interior se encuentran otras partículas, aún más pequeñas, llamadas protones y neutrones. Los protones tienen carga eléctrica positiva y los neutrones solo tienen masa pero no tienen carga eléctrica.
Pero lo que realmente nos importa para la electricidad son los electrones. Son partículas con carga eléctrica negativa que están girando alrededor del núcleo del átomo.
El átomo, en estado neutro, tiene el mismo número de protones que de electrones, como los dos tienen la misma carga pero uno + y el otro negativa, el cómputo global de su carga es cero, es decir no tiene carga eléctrica.
Pero los electrones podemos arrancarlos del átomo al que pertenecen y moverlos a otro átomo que esté a su lado, es decir podemos "mover electrones", o lo que es lo mismo generar electricidad.
Date cuenta que si quitamos un electrón (abreviatura e-) a un átomo, este átomo quedará con carga positiva por que tiene un protón más. Si este átomo se lo damos a otro átomo que esté a su lado, este átomo quedará cargado con carga negativa, ya que tendrá un e- de más.
Si te fijas los átomos a los que les quitamos o les ponemos un e- sí que tienen carga eléctrica. Pero insistimos, lo que nos interesa es que los e- se muevan a través de los átomos de un material, por ejemplo de un cable o conductor, ya que es la forma de generar electricidad.
Hemos ampliado millones de veces los átomos de un material, por ejemplo cobre, nos quedamos con 3 y mira lo que hacemos.
Cada átomo tiene 6 e- con carga negativa y 6 protones en el núcleo con carga positiva.
Quitamos un e- al primero y se lo pasamos al segundo. Automáticamente el primer átomo queda con carga positiva y el segundo queda con carga negativa.
Ahora movemos el e- al tercer átomo y así sucesivamente.
Si te das cuenta, cuando robamos un e- al átomo, este se queda con un "hueco" vacío. Nada más que pueda, rellenará este hueco con otro e- para estar en estado neutro que es como le gusta estar.
Ahora vamos a explicarlo al revés.
Si al tercer átomo le quitamos un e-. ¿Qué hará? Pues le robará el e- al segundo átomo para estar neutro. Este a su vez, el segundo, quedará con un hueco y le robará un e- al primero.
Si esto lo viéramos como en una película, el efecto que veríamos es un movimiento de electrones, de átomo en átomo a través del material. ¡¡¡Eso es la electricidad!!!. El problema es como robamos ese electrón tan importante para generar electricidad. Más adelante veremos como.
¿Por qué es tan importante todo esto?. Bueno pues resulta que se demostró que cuando circulaba electricidad, recuerda se movían e-, por ciertos materiales se producían efectos muy útiles y beneficiosos para el hombre.
Date cuenta que si quitamos un electrón (abreviatura e-) a un átomo, este átomo quedará con carga positiva por que tiene un protón más. Si este átomo se lo damos a otro átomo que esté a su lado, este átomo quedará cargado con carga negativa, ya que tendrá un e- de más.
Si te fijas los átomos a los que les quitamos o les ponemos un e- sí que tienen carga eléctrica. Pero insistimos, lo que nos interesa es que los e- se muevan a través de los átomos de un material, por ejemplo de un cable o conductor, ya que es la forma de generar electricidad.
Hemos ampliado millones de veces los átomos de un material, por ejemplo cobre, nos quedamos con 3 y mira lo que hacemos.
Cada átomo tiene 6 e- con carga negativa y 6 protones en el núcleo con carga positiva.
Quitamos un e- al primero y se lo pasamos al segundo. Automáticamente el primer átomo queda con carga positiva y el segundo queda con carga negativa.
Ahora movemos el e- al tercer átomo y así sucesivamente.
Si te das cuenta, cuando robamos un e- al átomo, este se queda con un "hueco" vacío. Nada más que pueda, rellenará este hueco con otro e- para estar en estado neutro que es como le gusta estar.
Ahora vamos a explicarlo al revés.
Si al tercer átomo le quitamos un e-. ¿Qué hará? Pues le robará el e- al segundo átomo para estar neutro. Este a su vez, el segundo, quedará con un hueco y le robará un e- al primero.
Si esto lo viéramos como en una película, el efecto que veríamos es un movimiento de electrones, de átomo en átomo a través del material. ¡¡¡Eso es la electricidad!!!. El problema es como robamos ese electrón tan importante para generar electricidad. Más adelante veremos como.
¿Por qué es tan importante todo esto?. Bueno pues resulta que se demostró que cuando circulaba electricidad, recuerda se movían e-, por ciertos materiales se producían efectos muy útiles y beneficiosos para el hombre.
Efectos de la electricidad
Por ejemplo si hacemos pasar electricidad por un filamento, hilo enroscado, por un material llamado tungsteno o de wolframio, resulta que... ¡¡¡se genera luz!!!. ¿útil no?
Pero los efectos de la electricidad son muchos más. Los elementos que producen efectos al ser atravesados por la electricidad (e-) se llaman receptores. Veamos algunos de los principales:
- Receptores luminosos: los que producen luz.
- Receptores magnéticos: producen electromagnetismo.
- Motores: producen giro.
- Receptores Sonoros: producen sonido.
Fíjate, gracias a la electricidad podemos construir bombillas, imanes, motores, timbres, etc. Por eso es tan importante.
- Receptores luminosos: los que producen luz.
- Receptores magnéticos: producen electromagnetismo.
- Motores: producen giro.
- Receptores Sonoros: producen sonido.
Fíjate, gracias a la electricidad podemos construir bombillas, imanes, motores, timbres, etc. Por eso es tan importante.
LA CORRIENTE ELECTRICA
La corriente eléctrica es un movimiento de electrones. Así de simple, si movemos electrones generamos corriente eléctrica. La cantidad de electrones que se mueven por segundo sería la Intensidad de la Corriente Eléctrica (I) y se mide en Amperios (A).
Los electrones se mueven de átomo en átomo del material conductor, por ejemplo el cobre. Un átomo cede un electrón a otro átomo próximo a él y así sucesivamente.
El sentido de los electrones es de la parte que está cargada negativamente (le sobran electrones) hacia la parte que esta con carga positiva (falta de electrones). Pero ojo el sentido de la corriente eléctrica en los circuitos se considera al revés, del positivo al negativo.
Los electrones se mueven de átomo en átomo del material conductor, por ejemplo el cobre. Un átomo cede un electrón a otro átomo próximo a él y así sucesivamente.
El sentido de los electrones es de la parte que está cargada negativamente (le sobran electrones) hacia la parte que esta con carga positiva (falta de electrones). Pero ojo el sentido de la corriente eléctrica en los circuitos se considera al revés, del positivo al negativo.
Recuerda que los átomos de la materia o de los materiales están formados por protones con carga positiva, neutrones sin carga y electrones con carga eléctrica negativa. Los electrones están girando por la parte de fuera del átomo. Estos electrones son precisamente los que producen el fenómeno de la corriente eléctrica. Si somos capaces de moverlos, tendremos corriente eléctrica.
Pero para que puedan moverse los electrones (abreviatura e-) debemos tener un circuito por el que se muevan o circulen. Además este circuito debe ser un circuito cerrado para que estén moviéndose a través de él sin parar. El principio y el final del circuito deben estar unidos para que siempre lo recorran los e-. Este circuito sería lo que llamamos circuito eléctrico.
La corriente eléctrica es tan importante por que al moverse electrones por determinados aparatos, estos, producen efectos muy útiles para el hombre.
Por ejemplo, si movemos e- por un filamento, es decir por un hilo conductor de wolframio o tungsteno, resulta que este filamento produce luz. Pero hay muchos más efectos de la corriente eléctrica: luz, sonido, movimiento en motores, electromagnetismo, etc.
También hay que saber que tenemos 2 tipos diferentes de corriente eléctrica, dependiendo como sea el movimiento de los electrones: corriente continua y corriente alterna.
Video Sobre la Corriente Electrica
https://youtu.be/RyZxOWlNowQ
CARGAS ELECTRICAS Y LEY DE COULOMB
CARGA ELECTRICA
La carga eléctrica es la cantidad de electricidad almacenada en un cuerpo. La carga más pequeña posible es la de un electrón. De hecho el electrón se usa como referencia de carga eléctrica.
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 quieres saber más sobre el átomo te recomendamos este enlace: El Átomo.
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 (d.d.p.) de los dos cuerpos será la causante de la corriente eléctrica de uno a otro.
La carga eléctrica que posee un cuerpo se mide en culombios (C). Un culombio equivale a la carga de 6,25 x 1018 electrónes.
La fórmula para calcular la carga en un circuito eléctrico es:
Q = I x t ;
Donde Q es la carga en culombios, I la intensidad en Amperios y t el tiempo en segundos. De esta fórmula se deduce la propia definición del culombio.
Un culombio es la cantidad de carga eléctrica que circula durante 1 segundo a través de una seccion de un conductor, cuya intensidad de corriente es 1 amperio.
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 quieres saber más sobre el átomo te recomendamos este enlace: El Átomo.
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 (d.d.p.) de los dos cuerpos será la causante de la corriente eléctrica de uno a otro.
La carga eléctrica que posee un cuerpo se mide en culombios (C). Un culombio equivale a la carga de 6,25 x 1018 electrónes.
La fórmula para calcular la carga en un circuito eléctrico es:
Q = I x t ;
Donde Q es la carga en culombios, I la intensidad en Amperios y t el tiempo en segundos. De esta fórmula se deduce la propia definición del culombio.
Un culombio es la cantidad de carga eléctrica que circula durante 1 segundo a través de una seccion de un conductor, cuya intensidad de corriente es 1 amperio.
LEY DE COULOMB
La ley de Coulomb señala que la fuerza F (newton, N) con que dos carga eléctricas q1 y q2 (en culombios, C) se atraen o se repelen es proporcional al producto de las mismas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia r (metro, m) que las separa.
Veamos la Ley de Coulomb y su Formula:
k es una constante conocida como constante de Coulomb o constante eléctrica del medio en el que se encuentren las cargas.
En el vacío vale K = 9 x 10^9 N m2/C2 (9 por 10 elevado a 9. La unidad es newtons x metros cuadrados partido por culombios al cuadrado).
Si las dos cargas tienen igual signo, la fuerza es positiva y las dos cargas se repelen (fuerza de repulsión, como es el caso de la imagen de arriba). Si las cargas son de signos opuestos, la fuerza es negativa y las dos cargas se atraen (fuerza de atracción).
Algoritomo : Formula Fuerza Electrica (Ley de Coulomb)
Inicio:
Formula Fuera Electrica (Ley de Coulomb)
Fe : k*(q1*q2)/r²
Asignacion de datos:
Escribir : Ingrese el valor de q1:
Escribir : Ingrese el valor de q2:
Escribir : Ingrese el valor de r:
K = 9*1000000000
Proceso:
Fe= k*(q1*q2)/r²
Condiciones:
Si r=0, entonces
no tiene solucion
else
la solucion existe y es :
Si q1 y q2 tienen igual signo, entonces:
la fuerza es positiva y las cargas se repelen
Si q1 y q2 tienen diferente signo, entonces:
la fuerza es negativa y las cargas se atraen
BIBLIOGRAFIA
http://www.areatecnologia.com/electricidad.htm
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