Exploración de la Electricidad y el Magnetismo: Principios y Aplicaciones

Fundamentos de Electricidad y Magnetismo

Materia y Estructura Atómica

Materia: Toda sustancia que tiene masa y ocupa un espacio. La materia está compuesta por moléculas. Las moléculas están formadas por átomos. Los átomos tienen un núcleo formado por protones (carga +) y neutrones (sin carga). Alrededor giran los electrones (carga -).

Electricidad Estática

Es aquella que no se mueve respecto a una materia determinada. Al frotar dos materiales, los electrones de uno de ellos se colocan en la superficie del otro.

Inducción Electroestática

Cuando se mueve un cuerpo cargado hacia un conductor, aparece en la zona del conductor más cercana (ej: el rayo).

Potencial Eléctrico y Diferencial de Potencial

Potencial Eléctrico: Es el trabajo que tenemos que realizar para trasladar una carga positiva desde un punto exterior a un punto.

Diferencial de Potencial: Es el trabajo necesario para trasladar una carga eléctrica entre dos puntos.

Corriente Eléctrica

Corriente Continua: Tiene como ventaja que se puede almacenar en baterías. Se representa por un valor continuo.

Corriente Alterna: Esta corriente no mantiene su valor constante en el tiempo; en un momento vale 0 voltios y en otro, X.

Ley de Coulomb

Midió la fuerza con la que se atraen o repelen dos cargas en el espacio.

Inducción Magnética

Una carga eléctrica situada dentro de un campo magnético experimenta una fuerza producida por el campo y, a su vez, genera otro campo magnético alrededor de ella.

Condensadores

Son dos placas de material conductor colocadas paralelas muy próximas entre sí, pero separadas por un material aislante. Están enrolladas si se aplica tensión a un condensador.

Efectos de la Electricidad y el Magnetismo

Piezoeléctrico: La deformación del cuarzo genera corriente eléctrica.

Magnético: Si desplazamos un conductor por el interior de un campo magnético, sirve para cargar la batería.

Fotoeléctrico: Al incidir la luz en materiales semiconductores, se desprenden electrones generando corriente eléctrica.

Inducción Electromagnética

Si unimos los extremos de una bobina a un amperímetro y hacemos pasar un imán cercano a esa bobina, detectaremos la generación de corriente eléctrica. Según acerquemos el imán, la corriente circulará en un sentido y, según lo alejemos, la corriente circulará en sentido contrario. Si el movimiento de un imán es rápido, la corriente eléctrica será mayor. Si no hay movimiento del imán, no hay corriente generada.

Electrólisis

Es un método de separación de elementos que forman un compuesto aplicando electricidad. Hay ciertos líquidos que son conductores de la electricidad. Una batería está compuesta por agua destilada y ácido. La electrólisis descompone los iones que se formaron durante la descarga.

Diodos

Diodo Zener: Si aplicamos inversamente un diodo, este diodo no conduce, no deja pasar la corriente eléctrica, y aumentamos la tensión de polarización. Si el nivel de tensión disminuye, el diodo deja de conducir.

Diodo LED: Es un diodo que, cuando se polariza directamente, deja pasar la corriente emitiendo luz. La tensión de polarización y la intensidad máxima que admite son miliamperios para valores superiores.

Sensores

Sensor Piezoeléctrico: Es un cristal de cuarzo que tiene la propiedad de producir cargas eléctricas si se le somete a un esfuerzo que le produzca una deformación, como medidor de la presión en el colector o como medidor de la presión de colector de admisión.

Sonda Lambda: Tiene como misión medir la cantidad de oxígeno que hay en los gases de escape para regular la cantidad de combustible inyectado y lograr una combustión óptima. El principio de funcionamiento se basa en que el cuerpo cerámico se vuelve conductor por los iones oxígeno. Disponen de un elemento calefactor para que empiece a calentar rápidamente.