1. Magnitudes eléctricas

MAGNITUDES ELÉCTRICAS

CARGA ELÉCTRICA y CORRIENTE

La carga eléctrica es la cantidad de electricidad almacenada en un cuerpo. Se mide en Culombios. 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.

Una carga de 1 Culombio equivale a 6’25×10¹⁸ electrones.

1C =6’25×10¹⁸  e

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. 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. 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 no hay corriente. Solo cuando conectemos el circuito al enchufe empezará a circular corriente (electrones) por el circuito y eso es gracias hay que hay tensión.

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.

A su vez las cargas son las que transportan la energía eléctrica. A cada carga le corresponde la misma tensión (1 V, 12V, 220V, …)

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. Estos generadores pueden ser dinamos, alternadores, pilas, baterías y acumuladores.

INTENSIDAD DE CORRIENTE

Es la cantidad de cargas que pasan por un punto en un segundo. Se mide en Amperios (A). Por ejemplo una corriente de 1 A (amperio) equivale a una carga por segundo (6,25 trillones de electrones que han pasado en un segundo). 

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 se mueven sin dificultad 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 casi 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 energía eléctrica que se genera o se consume cada segundo.
   
Por ejemplo la potencia de una lámpara o bombilla sería la cantidad de luz que emite por unidad de tiempo, en un timbre la cantidad de sonido que emite por unidad de tiempo , en un radiador la cantidad de calor que emite por unidad de tiempo. 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.

Su formula es P=V.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.t (potencia por tiempos)

Su unidad es el w.h (vatio por hora) pero suele usarse un múltiplo que es el Kw.h (Kilovatios por hora)

Si ponemos en la fórmula la potencia en Kw y el tiempo en horas ya obtendremos la energía en Kw.h

Aquí tenemos una tabla con las principales magnitudes eléctricas y sus fórmulas:

2. Materiales conductores

Materiales conductores, aislantes y semiconductores.

No todos los materiales permiten el paso de la corriente eléctrica. Hay materiales por los que los electrones no pueden circular y otros por los que los electrones fluyen con mucha facilidad. Conocer estos materiales va a serte útil para fabricar componentes eléctricos.

Conductores.

Los conductores son aquellos materiales que contienen electrones que pueden moverse libremente. Son los materiales que nos van a servir para hacer circuitos eléctricos.

Entre los conductores se encuentran los metales, el agua salada, etc. Por estos materiales los electrones pueden desplazarse libremente de un punto a otro si le conectamos una fuente de tensión.

Aislantes.

Los aislantes son materiales donde los electrones no pueden circular libremente, como por ejemplo la cerámica, el vidrio, plásticos en general, el papel, la madera, etc. Estos materiales no conducen la corriente eléctrica.

Semiconductores.

Los semiconductores, como el silicio o el germanio, presentan propiedades eléctricas que están entre los conductores y los aislantes. Se utilizan principalmente cómo elementos de los circuitos electrónicos.

3. Circuitos eléctricos

El circuito eléctrico.

Cuando un cuerpo está cargado negativamente y el otro está cargado positivamente, se dice que entre ellos hay una diferencia de cargas. Cuando conectamos mediante un elemento conductor dos puntos con una diferencia de cargas eléctricas, los electrones circularán provocando la corriente eléctrica.

Una vez conectados, los electrones en exceso de uno, serán atraídos a través del conductor (que permite el paso de electrones) hacia el elemento que tiene un defecto de electrones, hasta que las cargas eléctricas de los dos cuerpos se equilibren.

Esta diferencia de cargas la podemos encontrar, por ejemplo, en una pila, que tiene dos puntos con diferencias de cargas (el polo positivo y el polo negativo). Si conectamos un cable conductor entre los polos, se establecerá una corriente eléctrica. Cuanto mayor sea la diferencia de carga (o tensión eléctrica), con más fuerza recorrerán los electrones el conductor.