Electricidad y Electromagnetismo: Conceptos Básicos de Circuitos, Corriente, Voltaje y Resistencia
Carga eléctrica
La carga eléctrica es una propiedad de la materia. Un átomo está formado por electrones, protones y neutrones. La carga de un electrón equivale a seis millones de electrones, medida en culombios.
Corriente eléctrica
La corriente eléctrica es un movimiento de cargas eléctricas a través de un material conductor, como el cobre o el aluminio. Para que exista se necesita una tensión eléctrica.
Circuitos eléctricos
Un circuito eléctrico está formado por un generador y varios elementos conectados entre sí mediante cables o conductores. Los polos + y - del generador hacen que la corriente recorra el circuito: sale por el polo + y, tras pasar por los receptores, regresa al polo -.
Tensión o voltaje
La tensión o voltaje es capaz de proporcionar el generador la energía transferida a cada culombio de carga para que recorra el circuito. Se representa con la letra V, se mide en voltios.
Intensidad de corriente
La intensidad de una corriente eléctrica se define como la cantidad de cargas eléctricas que pasan por una sección del conductor en un tiempo determinado. Se representa con la letra I y se mide en amperios.
Resistencia eléctrica
La resistencia es la mayor o menor capacidad de un material para permitir el paso de la corriente eléctrica. Se mide con un óhmetro y se expresa en ohmios (Ω).
Ley de Ohm
El voltaje y la intensidad de una corriente eléctrica son magnitudes directamente proporcionales en un circuito eléctrico. Si doblamos el voltaje, la intensidad se duplica; si el voltaje es el triple, la intensidad también lo es.
V = voltaje (voltios)
I = intensidad (amperios)
R = resistencia (ohmios)
Energía y potencia eléctrica
La energía eléctrica depende de la intensidad, del voltaje y del tiempo durante el que circula la corriente. Se calcula con la fórmula:
E = V · I · t (t = tiempo en segundos)
Potencia eléctrica
La potencia es la cantidad de trabajo o energía que es capaz de realizar o proporcionar una corriente en un tiempo determinado. Se representa con la letra P y se mide en vatios.
P = E / t = V · I · t / t = V · I
Campo magnético
El campo magnético es la zona del espacio donde se pueden sentir los efectos de un imán. En esa zona, los objetos de hierro y otros imanes son atraídos por el imán, que genera el campo.
Electromagnetismo
Las corrientes eléctricas generan campos magnéticos, y los campos magnéticos generan corrientes eléctricas.
Corriente alterna
La corriente alterna es una corriente que cambia de sentido periódicamente. Por ejemplo, la que produce un imán en movimiento.
Bobinas
Una bobina consiste en un hilo de alambre enrollado, en el que se hace circular una corriente eléctrica. En el interior de ese enrollamiento se encuentra el núcleo, que puede estar formado por un material distinto del aire.
Electroimán
Un electroimán es un imán temporal formado por una bobina en cuyo interior se coloca un núcleo de hierro, acero u otro material ferromagnético.
Corriente continua y corriente alterna
La corriente eléctrica que proporcionan las pilas y las baterías siempre circula en el mismo sentido: desde el polo + hacia el polo -. Esta es la corriente continua. La diferencia entre la corriente continua y la corriente alterna se debe a la forma en que se han generado.
Alternadores
Los alternadores son aparatos que generan corriente alterna. Están formados por un imán que entra y sale de una bobina.
Dinamo
La dinamo es una máquina que se emplea para generar corriente eléctrica continua. Se obtiene igual que con el alternador, haciendo girar una bobina de cable entre los polos de un imán.