Electricidad y Magnetismo: Conceptos Fundamentales y Aplicaciones
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Magnitudes Eléctricas Básicas
- Intensidad de Corriente: Es una magnitud que indica si la corriente circulante es grande o pequeña.
- Voltaje (Tensión o Diferencia de Potencial): También se denomina tensión, potencia o diferencia de potencial.
- Resistencia Eléctrica: Magnitud que representa la oposición que ofrece un material a ser atravesado por la corriente eléctrica.
Ley de Ohm
La Ley de Ohm establece la relación entre las magnitudes fundamentales de un circuito eléctrico (intensidad, tensión y resistencia).
Energía Eléctrica
Se define la energía eléctrica como la cantidad de trabajo desarrollado por un elemento de un circuito eléctrico.
El Efecto Joule
El Efecto Joule es el fenómeno por el cual la energía eléctrica se transforma en calor cuando la corriente atraviesa un conductor.
La Potencia Eléctrica
La potencia eléctrica es una magnitud que mide la energía consumida o generada en la unidad de tiempo.
Los Imanes
Los imanes son cuerpos con la propiedad de atraer ciertas sustancias denominadas sustancias magnéticas.
Propiedades de los Imanes
- Los imanes presentan dos polos: Polo Norte (N) y Polo Sur (S).
- Un imán crea un campo magnético a su alrededor, que es la región del espacio próxima al imán donde se pueden apreciar los efectos de su fuerza magnética.
- Ley de los Polos: Cuando dos imanes se aproximan, sus campos magnéticos interaccionan entre sí creando fuerzas de atracción o repulsión.
- Los polos N y S de un imán no se pueden separar: no pueden existir imanes de un solo polo.
El Electromagnetismo
El electromagnetismo hace referencia a la relación existente entre electricidad y magnetismo. Esta relación fue descubierta por el físico danés Christian Ørsted.
Un Electroimán
Un electroimán es un componente eléctrico que funciona como un imán cuando circula una corriente eléctrica en su interior.
La Inducción Electromagnética
La inducción electromagnética: El físico inglés Michael Faraday descubrió el fenómeno complementario: un campo magnético en las proximidades de un conductor es capaz de generar una corriente eléctrica en dicho conductor.
Funcionamiento de los Motores Eléctricos
El funcionamiento de los motores eléctricos se basa en la interacción entre imanes permanentes y electroimanes.
Sus Elementos:
- Una bobina enrollada en torno a un trozo de hierro.
- Un imán permanente necesario para producir el giro cuando pasa la corriente eléctrica por la bobina.
- Delgas y escobillas que completan el circuito eléctrico.
Generadores Eléctricos
El funcionamiento de los generadores eléctricos se basa en el principio de inducción electromagnética.
Alternador
Es un generador eléctrico que transforma el movimiento en corriente alterna. Su funcionamiento es muy simple: cuando se hace girar la bobina dentro del campo magnético, se genera una corriente eléctrica inducida en la bobina, donde el sentido de la corriente varía.
Dinamo
Es un generador eléctrico que transforma el movimiento en corriente continua. Su funcionamiento es muy similar al alternador, con una diferencia: el colector.
- En el alternador, el colector se compone de dos anillos metálicos.
- En la dinamo, el colector se compone de un solo anillo metálico separado en dos mitades aisladas entre sí.