Fundamentos de Electricidad y Magnetismo: Conceptos Clave y Máquinas Eléctricas

Conceptos Fundamentales de la Electricidad

Carga Eléctrica

Los protones y los electrones tienen una propiedad que llamamos carga eléctrica. Puede ser positiva o negativa. Se mide en culombios (C). Un culombio (1 C) equivale a 6,25 x 10¹⁸ electrones.

Corriente Eléctrica

La corriente eléctrica consiste en un movimiento de cargas eléctricas a través de un material conductor.

Generador Eléctrico

Un generador eléctrico es un dispositivo que crea y mantiene la tensión necesaria para que se produzca y se mantenga una corriente eléctrica.

Circuitos Eléctricos

Los circuitos eléctricos están formados por un generador y varios elementos conectados entre sí. En su recorrido, la corriente pasa por distintos receptores.

Fuentes de Corriente Eléctrica

Se produce corriente eléctrica mediante:

• Reacciones químicas
• Por presión
• A partir del movimiento
• A partir de la luz

Magnitudes Eléctricas Fundamentales

Tensión (Voltaje)

Es la energía que es capaz de proporcionar un generador a cada culombio de carga para que recorra el circuito. Se mide en voltios (V).

Intensidad de Corriente Eléctrica (I)

Es la cantidad de cargas eléctricas que pasan por una sección del conductor en un tiempo determinado. Se mide en amperios (A).

Resistencia (R)

Es la mayor o menor capacidad de un material para permitir el paso de la corriente eléctrica. Se mide en ohmios (Ω).

Ley de Ohm

La relación entre estas magnitudes se expresa mediante la Ley de Ohm: V = I x R.

Electromagnetismo y Componentes

Principios del Electromagnetismo

Las corrientes eléctricas crean campos magnéticos. A su vez, los campos magnéticos generan corrientes eléctricas en los conductores de su interior. Este fenómeno se conoce como inducción magnética, que implica el movimiento relativo del imán con respecto al conductor. La corriente inducida es una corriente alterna.

Bobina

Una bobina es un hilo de alambre enrollado por el que se hace circular la corriente eléctrica.

Electroimán

Un electroimán es un imán temporal formado por una bobina en cuyo interior se coloca un núcleo de hierro, acero u otro material ferromagnético.

Tipos de Corriente Eléctrica

Corriente Continua (CC)

Fluye en el mismo sentido.

Corriente Alterna (CA)

Cambia de sentido periódicamente.

Máquinas Eléctricas Rotativas

Alternadores

Los alternadores son máquinas que generan corriente alterna (CA). Se componen de un inductor (electroimán) y un inducido.

Dinamo

Una dinamo es una máquina que se emplea para generar corriente eléctrica continua (CC). Se obtiene haciendo girar una bobina de cable entre dos polos de un imán. La corriente se recoge en el colector y pasa a las escobillas.

El Motor Eléctrico

El motor eléctrico transforma energía eléctrica en energía mecánica.

Componentes del Motor Eléctrico

• Estátor: Parte fija.
• Rotor: Parte que gira.
• Inductor: Crea el campo magnético.
• Inducido: Formado por varias bobinas de cable situadas dentro del campo magnético.
• Colector: Lleva corriente a las bobinas.
• Escobillas: Transmiten corriente al colector.

Delgas

Las delgas son los extremos de hilo que forman la bobina, conectadas a las escobillas. (Nota: Estas son componentes clave en el conmutador de máquinas de corriente continua, como dinamos y motores de CC, para rectificar o conmutar la corriente).