Introducción a la Electricidad y Electrónica: Principios Esenciales
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La electricidad estudia el movimiento de los electrones en los materiales conductores. Los circuitos eléctricos permiten el aprovechamiento de la energía eléctrica y su transformación en otros tipos de energía.
La electrónica estudia el movimiento de los electrones en los materiales semiconductores.
Clasificación de materiales:
- Conductores: dejan pasar la corriente eléctrica.
- Aislantes: no dejan pasar la corriente eléctrica.
- Semiconductores: conducen según las condiciones.
- Superconductores: no se calientan, no se pierde energía, trabajan a temperaturas bajas.
Corriente continua (CC, o DC/ direct current): es la corriente que se produce cuando los electrones se mueven dentro de un circuito eléctrico siempre en la misma dirección.
Corriente alterna (CA, AC/ alternating current): es la corriente eléctrica cuyo valor y sentido varían de forma cíclica dentro de un circuito.
Intensidad de corriente (I): es la magnitud eléctrica que indica el número de electrones que atraviesan la sección de un conductor por unidad de tiempo. Su unidad de medida en el Sistema Internacional es el amperio (A).
Voltaje (V): es la magnitud que representa la diferencia de energía eléctrica por unidad de carga que existe entre dos puntos de un circuito. Esa diferencia también se puede llamar diferencia potencial (d.d.p), caída de tensión o, simplemente, tensión. Su unidad de medida en el Sistema Internacional es el voltio (V).
Resistencia (R): es la magnitud eléctrica que indica la oposición al paso de la corriente eléctrica. Su unidad en el Sistema Internacional es el ohmio (Ω). I=V/R, V=R·I, R=V/I
Energía eléctrica: es la energía generada por las fuerzas de atracción y repulsión entre partículas cargadas.
Potencia eléctrica: mide la energía que consume un receptor o suministra un generador en un tiempo determinado. Se mide en vatios (W) o en kilovatios (kW). Se calcula así: P=E/t=V·I
Efecto Joule: cuando los electrones se mueven por los conductores eléctricos, parte de su energía cinética se transforma en calor por rozamiento. Este fenómeno se llama el Efecto Joule. Q=I²·R·t
Circuito en serie:
- Resistencias: Rt=R1+R2+R3+...
- Intensidades: It= I1=I2=I3=...
- Voltajes: Vt= V1+V2+V3+...
- Potencias: Pt= P1+P2+P3+...
Circuito en paralelo:
- Resistencias: 1/Rt= 1/R1+1/R2+1/R3+...
- Intensidades: It=I1+I2+I3=...
- Voltajes: Vt= V1=V2=V3=...
- Potencias: Pt= P1+P2+P3+...