PERIODO 2

Mayo 2 / 16 

 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. Saber más sobre el átomo.
TENSIÓN O VOLTAJE La Tensión es la diferencia de potencial entre dos puntos. 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 hay 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 pasaran de un polo al otro
 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 seria 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 amperimetro. 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 porque 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. POTENCIA ELÉCTRICA La potencia eléctrica la podemos definir como la cantidad de....... ¿Por qué? Pues porque 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 fórmula 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 esté conectado.
 MAGNITUD SIMBOLO UNIDAD SIMBOLO FÓRMULA CARGA C CULOMBIO C TENSIÓN V VOLTIOS V V = I x R INTENSIDAD I AMPERIOS A I = V/R RESISTENCIA R OHMIOS Ω R = V/I POTENCIA P VATIOS W P = V x I ENERGÍA E VATIO POR HORA w x h E = P x t ¿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. 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. ¿Cómo Generamos Electricidad? Solo necesitamos tener un cuerpo con carga negativa (con átomos que le falten e-) a un lado y otro con carga negativa (que le sobren e-) al otro. Si ahora los unimos con un material conductor, es decir un material que por él pasen o se muevan los e- fácilmente, como es el caso del cobre, ya tenemos la solución. En la imagen de arriba tenemos un cuerpo con carga negativa y otro con carga positiva unidos por un conductor. Como los átomos de carga positiva quieren electrones para estar en estado neutro, y los átomos de carga negativa le sobran e- y quieren echarlos para también estar neutros. ¿Qué pasará?. Pues sencillo pasarán los e- que sobran del material negativo al positivo. Hemos conseguido movimiento de electrones o lo que es lo mismo electricidad. ¿Cuando parará la electricidad?. Cuando todos los e- de la parte negativa pasen a la positiva y los dos materiales estéen estado neutro o sin carga. Ojo si cortamos el conductor también cesará la electricidad. ¿Qué es una Resistencia? La Resistencia Eléctrica es la oposición o dificultad al paso de la corriente eléctrica. Cuanto más se opone un elemento de un circuito a que pase por el la corriente, más resistencia tendrá. Veamos esto mediante la fórmula de la Ley de Ohm, formula fundamental de los circuitos eléctricos: I = V / R Esta fórmula nos dice que la Intensidad o Intensidad de Corriente Eléctrica que recorre un circuito o que atraviesa cualquier elemento de un circuito, es igual a la Tensión (V) a la que está conectado, dividido por su Resistencia (R). Esta fórmula nos sirve para calcular la resistencia de un elemento dentro de un circuito o la del circuito entero. Según esta fórmula en un circuito o en un receptor que este sometido a una tensión constante (por ejemplo a la tensión de una pila) la intensidad que lo recorre será menor cuanto más grande sea su resistencia. Comprobamos que la resistencia se opone al paso de la corriente, a más R menos I. Resistencias De este tipo de resistencias es de las que vamos hablar a continuación. Hay muchos tipos diferentes y se fabrican de materiales diferentes. Para el símbolo de la resistencia electrica dentro de los circuitos eléctricos podemos usar dos diferentes: Da igual usar un símbolo u otro. El valor de una resistencia viene determinado por su código de colores. Vemos en la figura anterior de varias resistencias, como las resistencias vienen con unas franjas o bandas de colores. Estas franjas, mediante un código, determinan el valor que tiene la resistencia. Código de Colores Para Resistencias Para saber el valor de un resistencia tenemos que fijarnos que tiene 3 bandas de colores seguidas y una cuarta más separada. Leyendo las bandas de colores de izquierda a derecha las 3 primeras bandas nos dice su valor, la cuarta banda nos indica la tolerancia, es decir el valor + - que puede tener por encima o por debajo del valor que marcan las 3 primeras bandas. Un ejemplo. Si tenemos una Resistencia de 1.000 ohmios (Ω) y su tolerancia es de un 10%, quiere decir que esa resistencia es de 1000Ω pero puede tener un valor en la realidad de +- el 10% de esos 1000Ω, en este caso 100Ω arriba o abajo. En conclusión será de 1000Ω pero en realidad puede tener valores entre 900Ω y 1100Ω debido a la tolerancia. Tipos de Resistencias En función de su funcionamiento tenemos: Resistencias fijas: Son las que presentan un valor que no podemos modificar. Resistencias variables: Son las que presentan un valor que nosotros podemos variar modificando la posición de un contacto deslizante. A este tipo de resistencia variables se le llama Potenciómetro.Resistencias especiales: Son las que varían su valor en función de la estimulación que reciben de un factor externo (luz, temperatura...). Por ejemplo las LDR son las que varían su valor en función de la luz que incide sobre ellas. ¿Qué es un Potenciómetro? Un potenciómetro es una Resistencia Variable. Así de sencillo. El problema es la técnica para que esa resistencia pueda variar y como lo hace. Los potenciómetros limitan el paso de la corriente eléctrica (Intensidad) provocando una caída de tensión en ellos al igual que en una resistencia, pero en este caso el valor de la corriente y la tensión en el potenciómetro las podemos variar solo con cambiar el valor de su resistencia. En una resistencia fija estos valores serían siempre los mismos. Si esto no lo tienes claro es mejor que estudies las magnitudes eléctricas (enlace en lo subrayado). El valor de un potenciómetro viene expresado en ohmios (símbolo Ω) como las resistencias, y el valor del potenciómetro siempre es la resistencia máxima que puede llegar a tener. La mínimo lógicamente es cero. Por ejemplo un potenciómetro de 10KΩ puede tener una resistencia con valores entre 0Ω y 10.000Ω. Tipos de Potenciómetros Los primeros y más usados son los ya estudiados llamados mecánicos. Los hay rotatorios, lineales, logarítmicos y senoidales. Los dos primeros ya los hemos visto, veamos los otros. Logarítmicos: Estos son empleados normalmente para audio por su manera asimétrica de comportarse ante la variación de su eje, al principio sufriremos un incremento de la resistencia muy leve, hasta llegar a un punto en que el incremento será mucho mayor. En los anteriores la resistencia varía de forma lineal, sin embargo en estos la variación de la resistencia tendría una curva logarítmica. Cuanto más giramos la rueda mayor es el aumento de la resistencia. Al principio varía muy poco la resistencia. Se suelen usar por ejemplo para el volumen de una radio. Senoidales. La resistencia es proporcional al seno del ángulo de giro. Dos potenciómetros senoidales solidarios y girados 90° proporcionan el seno y el coseno del ángulo de giro. Pueden tener topes de fin de carrera o no. Ahora hay los llamados Potenciómetros Digitales. Se usan para sustituir a los mecánicos simulando su funcionamiento y evitando los problemas mecánicos de estos últimos. Está formado por un circuito integrado que simula el comportamiento de su equivalente analógico. Tienen un divisor resistivo (divisor de tensión) con n+1 resistencias. Por último vamos hablar de unos componentes que no se consideran potenciómetros propiamente, pero si que son resistencias variables. - LDR son resistencias que varían con la luz que incide sobre ella. Es un resistencia variable con la luz. - NTC y PTC son resistencias variable con la temperatura. La NTC aumenta al disminuir la temperatura y la PTC aumenta al aumentar la temperatura. Circuitos con Potenciómetro Veamos el circuito más clásico. Tenemos un circuito para que se encienda un led con una pila a 9V. El Led trabajo a una tensión de 2V, por lo que pondremos una resistencia fija (para que la resistencia total del circuito nunca sea 0, en caso de poner a 0 el potenciómetro) y un potenciómetro para provocar una caída de tensión de 7V entre la Rfija y el Potenciómetro, de tal forma que el Led solo tenga los 2V necesario como máximo ¿Qué es un Potenciómetro? Un potenciómetro es una Resistencia Variable. Así de sencillo. El problema es la técnica para que esa resistencia pueda variar y como lo hace. Los potenciómetros limitan el paso de la corriente eléctrica (Intensidad) provocando una caída de tensión en ellos al igual que en una resistencia, pero en este caso el valor de la corriente y la tensión en el potenciómetro las podemos variar solo con cambiar el valor de su resistencia. En una resistencia fija estos valores serían siempre los mismos. Si esto no lo tienes claro es mejor que estudies las magnitudes eléctricas (enlace en lo subrayado). 
 CORRIENTE CONTINUA La corriente continua la producen las baterías, las pilas y las dinamos. Entre los extremos de cualquiera de estos generadores se genera una tensión constante que no varia con el tiempo. Por ejemplo si la pila es de 12 voltios, todo los receptores que se conecten a la pila estarán siempre a 12 voltios (a no ser que la pila este gastada y tenga menos tensión). Si no tienes claro las magnitudes de tensión e intensidad, te recomendamos que vayas primero al enlace de la parte de abajo sobre las magnitudes eléctricas antes de seguir. Además de estar todos los receptores a la tensión de la pila, al conectar el receptor (una lámpara por ejemplo) la corriente que circula por el circuito es siempre constante (mismo número de electrones) , y no varia de dirección de circulación, siempre va en la misma dirección, es por eso que siempre el polo + y el negativo son los mismos. Conclusión, en c.c. (corriente continua o DC) la Tensión siempre es la misma y la Intensidad de corriente también. 
 CORRIENTE ALTERNA Este tipo de corriente es producida por los alternadores y es la que se genera en las centrales eléctricas. La corriente que usamos en las viviendas en los enchufes es de este tipo. En este tipo de corriente, la intensidad varia con el tiempo (numero de electrones) y además cambia de sentido de circulación a razón de 50 veces por segundo (frecuencia 50Hz). También la tensión generada entre los dos bornes (polos) varia con el tiempo en forma de onda senoidal (ver gráfica), por lo que no es constante. Veamos como es la gráfica de la tensión en corriente alterna.