Fundamentos de Electricidad: Conceptos, Componentes y Aplicaciones

Conceptos Fundamentales de Electricidad

1. Definición de Electricidad

Forma de energía que produce efectos luminosos, mecánicos, caloríficos, químicos, etc., y que se debe a la separación o movimiento de los electrones que forman los átomos.

2. Fuentes de Electricidad

Existen diversas fuentes de electricidad, entre las cuales destacan:

• Hidráulica
• Eólica
• Térmica (Calórica)
• Solar

3. Circuitos Eléctricos

Un circuito eléctrico es el recorrido preestablecido por el que se desplazan las cargas eléctricas. Puede contener diferentes tipos de elementos, como:

• Bombillas
• Generadores
• Conductores
• Receptores
• Elementos de control

4. Corriente Eléctrica

Existen dos tipos principales de corriente eléctrica:

4.1. Corriente Continua (CC)

Se refiere al flujo continuo de carga eléctrica a través de un conductor entre dos puntos de distinto potencial, que no cambia de sentido con el tiempo. Ejemplos de aparatos que funcionan con corriente continua son: calculadoras, teléfonos celulares y linternas.

4.2. Corriente Alterna (CA)

Es la corriente eléctrica en la que la magnitud y el sentido varían cíclicamente. Ejemplos de aparatos que funcionan con corriente alterna son: planchas, licuadoras y equipos de sonido.

5. Resistencia Eléctrica

La resistencia eléctrica es la oposición que tienen los electrones al moverse a través de un conductor. Su unidad de medida es el ohmio (Ω). El valor de la resistencia se puede calcular utilizando la ley de Ohm: U(t) = R * I(t), donde I(t) es la corriente eléctrica que atraviesa la resistencia de valor R y U(t) es la diferencia de potencial que se origina.

6. Fuerza Electromotriz (FEM)

Se define como el trabajo que el generador realiza para pasar por su interior la unidad de carga positiva del polo negativo al positivo, dividido por el valor en Culombios de dicha carga.

Leyes y Circuitos Eléctricos

7. Ley de Ohm

La ley de Ohm establece que la corriente que fluye en un circuito es directamente proporcional al voltaje e inversamente proporcional a la resistencia. Se puede representar con el "triángulo mágico":

V
I R

Donde:

• V: Voltaje (Voltios)
• I: Corriente (Amperios)
• R: Resistencia (Ohmios)

8. Características de Circuitos en Serie

En un circuito en serie, los componentes están conectados uno a continuación del otro. Las principales características matemáticas son:

• Corriente total: IT = I1 = I2 = I3 = ... = IN
• Voltaje total: VT = V1 + V2 + V3 + ... + VN
• Resistencia total: RT = R1 + R2 + R3 + ... + RN

9. Características de Circuitos en Paralelo

En un circuito en paralelo, los componentes están conectados en diferentes ramas. Las principales características matemáticas son:

10. Potencia Eléctrica

La potencia eléctrica es la relación de paso de energía de un flujo por unidad de tiempo. Su unidad de medida es el vatio (W). Se puede calcular con las siguientes fórmulas:

• W = R * I²
• W = V * I
• W = V² / R

Aplicaciones y Componentes Eléctricos

11. Fuentes de Luz

Existen dos grandes familias de fuentes de luz:

• Lámparas incandescentes
• Lámparas fluorescentes

12. Paneles Solares

Un panel solar es un dispositivo que almacena la radiación de la luz solar para convertirla en corriente eléctrica. Existen varios tipos, como los fotovoltaicos y los colectores solares. Una fotocelda es un elemento que recibe la luz solar y la convierte en corriente eléctrica.

13. Materiales Conductores y Aislantes

Algunos materiales conductores de electricidad son: aluminio, oro, hierro. Algunos materiales aislantes son: madera, plástico, papel.

14. Transformadores Eléctricos

Un transformador eléctrico es un elemento que se utiliza para elevar o reducir las tensiones o voltajes en las líneas de transmisión. El embobinado que recibe la tensión de alimentación se llama primario, y el que entrega el voltaje corregido se llama secundario.

15. Conexiones en Circuitos Trifásicos

En un circuito trifásico, las dos conexiones más utilizadas son:

• Estrella
• Triángulo