Electricidad: Conceptos Básicos, Tipos de Corriente y Producción de Energía

La Electricidad

La electricidad es el flujo de electrones sobre un conductor. La carga eléctrica es una propiedad de la materia que se manifiesta mediante fuerzas de atracción y repulsión.

Elementos del Circuito Eléctrico

Un circuito eléctrico está compuesto por:

• Generador
• Conductores
• Receptores
• Elementos de maniobra

En el sentido real, la corriente va de negativo (-) a positivo (+), pero en el sentido convencional va de positivo (+) a negativo (-).

Efectos de la Corriente Eléctrica

Los efectos de la corriente eléctrica son:

• Térmico
• Luminoso
• Magnético
• Químico (electrolitos y electrólisis)

Formas de Producir Electricidad

Existen diversas formas de producir electricidad:

• Con pilas
• A partir del movimiento con máquinas electromagnéticas
• A partir de la luz con células fotovoltaicas
• Por fricción (electricidad estática)
• Mediante presión (piezoelectricidad)
• Por calentamiento con termopares

Tipos de Corriente Eléctrica

Corriente Continua

En la corriente continua, los electrones van en la misma dirección, de negativo (-) a positivo (+).

Corriente Alterna

En la corriente alterna, los electrones van de negativo (-) a positivo (+) y viceversa.

Inducción Electromagnética

Corriente Eléctrica por Inducción Electromagnética

Para generar corriente eléctrica por inducción electromagnética se necesitan tres elementos:

1. Imán
2. Conductor
3. Movimiento

Cuando acercamos un imán a un conductor eléctrico, en el interior del conductor se produce una corriente eléctrica.

Electromagnetismo

El electromagnetismo se basa en dos principios:

1. Las corrientes eléctricas crean campos magnéticos.
2. Estos campos magnéticos generan corrientes eléctricas inducidas.

Alternador y Dinamo

• Alternador: Genera corriente alterna.
• Dinamo: Genera corriente continua.

Conexiones en Circuitos Eléctricos

Conexión en Serie

En esta disposición, los elementos se colocan uno detrás de otro. La resistencia total es igual a la suma de las resistencias que se conectan.

Fórmulas:

• I = I₁ = I₂ = I₃...
• V = V₁ + V₂ + V₃...
• R = R₁ + R₂ + R₃...

Conexión en Paralelo

Los elementos se conectan de tal manera que todos comparten la misma entrada y salida. La tensión es la misma en todos los puntos del circuito, pero la intensidad se reparte entre las distintas ramas.

Fórmulas:

• V = V₁ = V₂ = V₃...
• I = I₁ + I₂ + I₃...
• 1/R = 1/R₁ + 1/R₂...

Centrales Eléctricas

Tipos de centrales eléctricas:

• Centrales térmicas de combustión
• Centrales térmicas de ciclo combinado
• Centrales térmicas nucleares
• Centrales térmicas de biomasa
• Centrales térmicas solares
• Cogeneración
• Centrales hidroeléctricas
• Centrales eólicas
• Centrales solares fotovoltaicas

Magnitudes Eléctricas

• Carga eléctrica: Se mide en culombios (C). 1 culombio = 6 x 10¹⁸ electrones.
• Tensión: Es la energía que ponemos en juego para que se muevan los electrones. Se mide en voltios (V). 1V = 1 julio / 1 segundo.
• Resistencia: Son los puntos por donde va la corriente eléctrica. Se mide en ohmios (Ω). 1 ohmio = 1 voltio / 1 amperio.
• Intensidad de corriente: Es la carga que pasa por un conductor. Se mide en amperios (A). 1A = 1 culombio / 1 segundo.

Ley de Ohm

I = V / R

Energía y Potencia

• E = V * I * T
• P = E / T
• P = V * I * T / T

La potencia se mide en vatios (W).