Conceptos Fundamentales de Electricidad: Electrones, Corriente, Voltaje y Resistencia

Conceptos Fundamentales de la Electricidad

Electrostática y Electrodinámica

• Electrostática: Los electrones viajan por el cuerpo y llegan al borde, donde se manifiesta su presencia.
• Electrodinámica: Los electrones fluyen por un cuerpo desde un extremo hasta otro.
• Electricidad: Es la acción que producen los electrones al desplazarse de un punto a otro.

Magnitudes y Conceptos Clave

• Culombio: Dos cargas eléctricas ejercen una sobre otras fuerzas que son directamente proporcionales al producto de las cargas e inversamente proporcionales al cuadrado de la distancia que las separa.
• Campo Eléctrico: Región del espacio en la que una carga eléctrica está sometida a una fuerza de carácter eléctrico.
• Corriente Eléctrica: Movimiento de electrones que se establece por un conductor.
• Tensión: Se mide en voltios (V). Es la diferencia de cargas entre dos cuerpos cargados y la causante del movimiento de electrones.
• Pilas: Están formadas por un ánodo negativo, un cátodo positivo y un electrolito.
• Intensidad de Corriente: Cantidad de electricidad que recorre un circuito en una unidad de tiempo. Se mide con un amperímetro intercalado en el conductor. 100 mA puede ser peligroso, incluso mortal. El umbral de sensación es de 3000 µA.

Tipos de Corriente

• Corriente Continua: Los electrones se mueven en el mismo sentido por el conductor con una intensidad constante.
• Corriente Alterna: Los electrones se mueven por el conductor en un sentido y en otro, y el valor de la corriente es variable.

Fuerza Electromotriz (FEM)

La fuerza electromotriz es la fuerza necesaria para transportar electrones del polo positivo al negativo y crear así una diferencia de cargas.

Conductores y Aislantes

• Conductores: Materiales que ofrecen poca resistencia al flujo de electrones.
• Aislamiento: Capa contigua al conductor que lo protege eléctricamente. Se dividen en dos grupos:
  • Termoplásticos: Materiales que, al aumentar la temperatura, se deforman bajo presión. Al enfriarse, recobran sus características mecánicas iniciales.
  • Termoestables: Materiales poliméricos a los que se les incorpora peróxidos orgánicos bajo presiones en el proceso de extrusión, consiguiendo su vulcanización, de forma que no se funden ni se deforman al aumentar la temperatura.
• Malla Metálica: Elementos conductores que sirven para que las corrientes que circulan por los conductores no se vean afectadas por interferencias externas.
• Cubierta: Protege el aislamiento de los conductores.
• Calibre: Superficie que aparece cuando cortamos un conductor perpendicularmente a su longitud.

Resistencia Eléctrica y Resistividad

• Resistencia Eléctrica: Oposición que encuentra la corriente a su paso por un circuito eléctrico cerrado. Depende de la longitud, la sección, la temperatura y el material del conductor.
• Resistividad: Resistencia que ofrece un conductor de 1 metro de longitud y 1 mm² de sección a una temperatura de 20 ºC.
• Cuerpos Aislantes: No permiten el paso ni el intercambio de electrones.
• Rigidez Dieléctrica: Valor límite de la tensión del campo eléctrico en el cual un material pierde su propiedad aislante y pasa a ser conductor.
• Resistores: Componentes electrónicos diseñados para introducir una resistencia eléctrica determinada entre dos puntos de un circuito.

Potencia y Energía Eléctrica

• Potencia Eléctrica: Relación entre el trabajo realizado y el tiempo invertido en realizarlo.
• Energía Eléctrica: Producto de la potencia por el tiempo.