Fundamentos de Electricidad: Carga, Corriente, Circuitos y Componentes Esenciales
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Principios Básicos de la Electricidad y sus Componentes
Estructura Atómica y Carga
| Componente Atómico | Partículas | Características |
|---|---|---|
| Núcleo | Protones | Masa 1, Carga + |
| Núcleo | Neutrones | Masa 1, Sin carga |
| Corteza | Electrones | Carga -, Giran alrededor del núcleo |
Conceptos Eléctricos Fundamentales
Carga Eléctrica
La carga eléctrica es el exceso o defecto de electrones que posee un cuerpo; es la cantidad de electricidad en dicho cuerpo. Se mide en Culombios (C).
Corriente Eléctrica
La corriente eléctrica es el movimiento de carga a través de un conductor. Un conductor es un material que contiene una gran cantidad de electrones libres. Aquellos materiales que no poseen electrones libres se denominan aislantes.
Para que exista una corriente eléctrica, es necesario que se cumplan dos condiciones:
- Existencia de electrones libres.
- Existencia de una diferencia de potencial.
La corriente eléctrica puede ser de dos tipos:
- Corriente continua (CC): Los electrones circulan siempre en el mismo sentido.
- Corriente alterna (CA): Se produce mediante un alternador, y el sentido del flujo de electrones cambia periódicamente.
Intensidad de Corriente
La intensidad de una corriente (I) es la cantidad de carga eléctrica (Q) que atraviesa la sección de un conductor en la unidad de tiempo (t), es decir, por segundo. Se mide en Amperios (A).
Circuito Eléctrico
Un circuito eléctrico es un conjunto de elementos unidos entre sí que permiten que se produzca la corriente eléctrica. Para que esta circule, el circuito tiene que estar cerrado. El flujo de electrones parte del polo negativo y llega al polo positivo.
Componentes de un Circuito Eléctrico
Generadores Eléctricos
Un generador eléctrico es el componente que produce la energía eléctrica.
- Alternadores: Son generadores de corriente alterna. Transforman energía mecánica en energía eléctrica alterna.
- Dinamo: Es un generador de corriente continua. Transforma energía mecánica en energía eléctrica continua.
- Pilas: Son recipientes en cuyo interior se produce una reacción química que se transforma en energía eléctrica de corriente continua.
- Células fotovoltaicas: Son dispositivos semiconductores que producen una diferencia de potencial entre sus extremos al incidir luz sobre ellos. Transforman energía luminosa en energía eléctrica continua.
Conexión de Generadores
- En serie: Se conectan uno a continuación del otro, como en una cadena. Se unen los polos de signo contrario de los generadores consecutivos. La tensión total producida es la suma de las tensiones individuales de cada pila o generador, considerando su signo.
- En paralelo: Se conectan uniendo todos los polos positivos por un lado y todos los polos negativos por otro al circuito. Los polos del mismo signo de los generadores deben unirse entre sí.
Receptores Eléctricos
Los receptores eléctricos son los elementos del circuito que transforman la energía eléctrica en otro tipo de energía útil.
- Motores: Transforman energía eléctrica en energía mecánica. Existen motores de corriente continua (CC) y motores de corriente alterna (CA).
- Lámpara: Transforma energía eléctrica en energía luminosa.
- LED (Diodo Emisor de Luz): Es un dispositivo semiconductor que transforma energía eléctrica en luminosa. Como diodo, es un elemento que solo permite que la corriente eléctrica lo atraviese en un sentido.
- Zumbadores: Transforman energía eléctrica en energía sonora.
- Altavoces: Al igual que los zumbadores, transforman energía eléctrica en energía sonora.
- Resistencias: Son componentes que ofrecen oposición al paso de la corriente eléctrica. Esta oposición puede generar calor (efecto Joule) y, en algunos casos, luz.