Fundamentos de Electromagnetismo y Circuitos Eléctricos: Conceptos Clave

Magnetismo e Imanes

Los materiales magnéticos se denominan imanes. Su magnetismo está intensificado en unos puntos llamados Polo Norte y Polo Sur, alejados entre sí. Los polos de distinto nombre se atraen y los polos de igual nombre se repelen.

El Electroimán

Un electroimán es un conductor por el que pasa una corriente, lo que hace que se comporte como un imán. Este se construye enrollando un cable conductor alrededor de un núcleo de hierro dulce. La fuerza de un electroimán se regula con la intensidad de la corriente o cambiando el número de espiras, mientras que su sentido se invierte al invertir la corriente.

Ejemplos de electroimanes:

• Cilindro accionador
• Timbre
• Relé

Tipos de Motores y Generadores Eléctricos

• Motor de corriente continua: Transforma la corriente continua en un movimiento de giro.
• Dinamo: Transforma el movimiento giratorio en corriente continua.
• Motor de corriente alterna: Transforma la corriente alterna en un movimiento de giro.
• Alternador: Generador de corriente continua.

Transformadores y Protecciones Eléctricas

Los transformadores se emplean para elevar o reducir los niveles de voltaje o tensión alterna, manteniendo su frecuencia.

Cuadro General de Mando y Protección (CGMP)

Consta de los siguientes elementos:

• Interruptor de Control de Potencia (ICP): Asegura la línea de suministro.
• Interruptor General (IG): Protege la instalación completa del hogar de sobrecargas o cortocircuitos.
• Interruptor Diferencial (ID): Protege a las personas de las derivaciones por fallos en el aislamiento de los cables.
• Pequeños Interruptores Automáticos (PIA): Dividen la instalación en circuitos independientes para proteger de sobrecargas y cortocircuitos.

Magnitudes Eléctricas y Ley de Ohm

• I (Intensidad): Se mide en amperios (A).
• R (Resistencia eléctrica): Se mide en ohmios (Ω).
• V (Tensión): Se mide en voltios (V).

Fórmulas Fundamentales

• Ley de Ohm: V = R x I
• Resistencia de un conductor: R = ρ · L / S (Donde ρ es la resistividad eléctrica, L es la longitud del conductor y S es la sección del conductor). Para el cobre, ρ = 1,7 x 10⁻⁸ Ω·m.

Potencia y Energía

• Potencia (P = V x I): Donde I es la intensidad (A), V es la tensión (V) y P es la potencia en vatios (W).
• Energía (E = P x T): Donde P es la potencia en kilovatios (kW), T es el tiempo en horas (h) y E es la energía en kilovatios-hora (kWh).

La corriente continua la podemos encontrar en las pilas y la corriente alterna en nuestras casas.

Condensadores

Los condensadores están constituidos por dos placas metálicas separadas por aire o por un material aislante. La misión del condensador es la de almacenar cargas.