Fundamentos Esenciales de Electricidad y Electrónica: Conceptos Clave

Conceptos Fundamentales de Electricidad y Electrónica

Capacidad Eléctrica

Capacidad eléctrica: Es la relación constante entre la carga suministrada a un conductor aislado y el potencial que este adquiere.

Unidad: Faradio (F)

Un conductor tiene una capacidad de un Faradio (1 F) cuando, al suministrarle una carga de un Coulomb (1 C), adquiere un potencial de un Voltio (1 V).

Capacidad de un Conductor Esférico

Cuando se tiene un conductor esférico, el potencial eléctrico en cualquier punto de su interior es igual al potencial de su superficie. Esto se debe a que el campo eléctrico en el interior de la esfera es nulo.

Una esfera de radio R, cargada con una carga Q, tiene un potencial. Al sustituir esta expresión en la ecuación de capacidad, se obtiene:

Condensadores

Condensadores: Son un sistema formado por dos conductores (llamados armaduras) separados por un dieléctrico (una sustancia aislante o mala conductora de electricidad). Estas armaduras pueden ser planas, esféricas, cilíndricas, entre otras. Ambas armaduras poseen la misma magnitud de carga, pero de signo contrario; por lo tanto, la carga neta de un condensador es nula.

Corriente Eléctrica

Corriente eléctrica: Flujo de carga eléctrica a través de un conductor. Por convención, el sentido de la corriente eléctrica se establece del polo positivo al negativo.

Clasificación de la Corriente Eléctrica

• Corriente Directa (CC o DC): Es aquella en la que las cargas eléctricas se mueven siempre en el mismo sentido. Cuando la corriente es uniforme, se denomina corriente continua y se representa como DC o con el símbolo (−).
• Corriente Alterna (CA o AC): Es aquella en la que las cargas eléctricas se mueven alternativamente en un sentido y en el sentido contrario, generalmente varias veces por segundo (frecuencia). Se representa como AC o con el símbolo (~).

Tipos de Generadores de Corriente Eléctrica

• Generadores Electroquímicos: Se caracterizan por transformar la energía química en energía eléctrica. Producen corriente continua (CC) y poseen una polaridad definida. Algunos ejemplos de este tipo de generadores son las pilas y los acumuladores (baterías).
• Generadores Electromagnéticos: Se caracterizan por transformar la energía mecánica en energía eléctrica. Producen corriente alterna (CA) y no poseen una polaridad definida. Algunos ejemplos de este tipo de generadores son los alternadores.

Leyes y Conceptos Fundamentales

Intensidad de Corriente Eléctrica (I)

Intensidad de corriente eléctrica: Es la cantidad de carga eléctrica que atraviesa la sección transversal de un conductor por unidad de tiempo.

Ley de Ohm

Ley de Ohm: Establece que la corriente eléctrica (I) que fluye a través de un conductor es directamente proporcional a la diferencia de potencial (V) aplicada entre sus extremos e inversamente proporcional a su resistencia (R). La resistencia (R) es una constante de proporcionalidad para un material y condiciones dadas.

Resistencia de un Conductor (R)

Resistencia de un conductor: Es la oposición que presenta un material al paso de la corriente eléctrica, debido a los choques entre los electrones en movimiento y los átomos o iones fijos en la estructura del conductor. Su valor depende de la longitud del conductor, su sección transversal y las características intrínsecas del material (resistividad).