Fundamentos de Electricidad: Corriente, Ley de Ohm y Circuitos Básicos
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Fundamentos de la Electricidad
1. Corriente Eléctrica
La materia está constituida por átomos que poseen partículas eléctricas. Estas partículas son los protones (+), ubicados en el núcleo, y los electrones (-).
La corriente eléctrica es el proceso en el cual se logra poner los electrones en movimiento. Puede ser:
- Corriente Continua (CC): Los electrones se mueven en el mismo sentido, generalmente del polo positivo (+) al polo negativo (-). La energía necesaria se obtiene a través de pilas, baterías y generadores.
- Corriente Alterna (CA): Los electrones cambian de sentido periódicamente. Esta corriente se genera con un alternador. Permite obtener voltajes más altos y transportar grandes cantidades de energía.
2. Magnitudes Eléctricas y el Polímetro
El polímetro (o multímetro) es el instrumento utilizado para medir las principales magnitudes eléctricas:
- Voltaje (V) → Voltímetro
- Intensidad (A) → Amperímetro
- Resistencia (Ω) → Ohmímetro
Definiciones de Magnitudes:
- El Voltaje (V) es la energía por unidad de carga y se mide en voltios (V).
- La Intensidad (I) es la cantidad de carga que pasa por el conductor en un segundo. Se mide en amperios (A).
- La Resistencia (R) mide la oposición que presentan los conductores al paso de la corriente. Se mide en ohmios (Ω).
3. La Ley de Ohm
La Ley de Ohm establece la relación fundamental entre las tres magnitudes eléctricas:
Cuanto mayor voltaje, mayor intensidad; y cuanta menor resistencia, mayor intensidad.
4. La Potencia Eléctrica
La Potencia (P) es la magnitud que mide la energía consumida por unidad de tiempo. Su unidad de medida es el vatio (W).
La fórmula fundamental de la potencia es: P = V · I
5. Circuito en Serie
En un circuito en serie, los componentes se conectan uno a continuación del otro. Para calcular la resistencia total (o equivalente) del circuito, se deben considerar las siguientes propiedades:
- Intensidad (I): Es siempre la misma en cualquier punto del circuito. (I = I1 = I2 = I3).
- Voltaje (V): Se reparte entre los componentes (por ejemplo, las bombillas). (VT = V1 + V2 + V3).
- Resistencia Equivalente (Req): Se suman las resistencias montadas en el circuito. (Req = R1 + R2 + R3).
6. Controlando el Flujo Eléctrico
Los dispositivos de control permiten gestionar el paso de la corriente en un circuito:
- Interruptores: Abren o cierran el circuito y mantienen su estado hasta que se actúa nuevamente sobre ellos.
- Pulsadores: Funcionan de manera similar a los interruptores (el texto original indica que son iguales), pero generalmente solo actúan mientras se mantienen presionados.
- Conmutadores: Dirigen la corriente eléctrica por un camino u otro.
El Relé
El relé actúa como un interruptor o conmutador accionado eléctricamente. Consta de una bobina con un núcleo (que forma un electroimán) y un mecanismo con tres contactos.
Fuentes de Energía
A continuación, se describen diversas fuentes de energía:
- Relámpagos: Actualmente, no hay tecnología viable para aprovechar esta energía.
- Biomasa: Es la energía acumulada en los seres vivos. Gracias a la luz del sol, las plantas crecen almacenando energía en su masa. Se queman los residuos orgánicos para obtener energía térmica.
- Combustibles Fósiles: Incluyen el carbón, el gas natural y el petróleo.