Fundamentos de Electricidad: Magnitudes, Efecto Joule y Acoplamiento de Baterías

Magnitudes Eléctricas Fundamentales

La intensidad de corriente es la cantidad de electrones que circulan por un punto cualquiera del circuito en la unidad de tiempo, es decir, en un segundo.

La resistencia eléctrica es la oposición que ofrece un cuerpo al paso de la corriente.

El voltaje, tensión o diferencia de potencial es la energía necesaria para transportar la unidad de carga desde un punto a otro de un circuito.

Equivalencias de Unidades

• 1 kV = 1000 V
• 1 mV = 0,001 V

El Efecto Joule

Se refiere a la cantidad de calor emitido por un conductor. Este fenómeno de transformación de la energía eléctrica en calor se conoce como efecto Joule.

Pilas y Baterías

Las pilas y baterías son acumuladores que transforman la energía eléctrica en energía química. Tienen la cualidad de trabajar también como generadores de corriente eléctrica, transformando la energía química en energía eléctrica. Su rendimiento puede superar el 90%.

Características Principales

a) Resistencia interna

Las pilas en su interior transportan electrones desde el polo positivo hasta el polo negativo a través del electrolito, gracias a su energía interna.

b) Capacidad

Es la cantidad de electricidad que puede suministrar la pila o batería en una descarga completa. Se mide en amperios hora (Ah) o miliamperios hora (mAh). La capacidad depende de las dimensiones y de los materiales con los que esté fabricada.

c) Fuerza electromotriz (FEM)

Es el voltaje que hay entre sus bornes cuando está en circuito abierto. Cuando el circuito al que está conectada está cerrado, la tensión en los bornes disminuye y es igual a la fórmula V = ε - (r · I); donde la intensidad de corriente será igual a I = ε / (R + r).

Acoplamiento de Pilas y Baterías

Como acumuladores, funcionan de forma análoga a los condensadores.

Tipos de Acoplamiento de Generadores

• En serie: El polo positivo de un generador se conecta con el negativo del siguiente. La fuerza electromotriz de la agrupación de generadores es la suma de las fuerzas electromotrices de cada uno.
• En paralelo: Todos los polos positivos se unen entre sí por un lado y todos los negativos se unen también por el otro lado. Solamente se pueden acoplar generadores que produzcan la misma FEM.
• Mixto: La fuerza electromotriz de cada una de las series debe ser igual al resto. Su valor será igual al que proporcione una cualquiera de las series.