Tema 6_ Electricidad y magnetismos
Tema 6: Electricidad y magnetismo
1. El circuito eléctrico
Definición: Un circuito eléctrico es un conjunto de elementos conectados que forman un camino cerrado para que la corriente eléctrica circule.
Corriente eléctrica: Movimiento de cargas eléctricas a través de conductores. Se clasifican en:
Corriente continua (CC): Mantiene la misma dirección y magnitud.
Corriente alterna (CA): Cambia de dirección y magnitud de forma periódica.
1.1 Componentes de un circuito eléctrico
Generador: Proporciona la corriente eléctrica. Ejemplos incluyen pilas, baterías y redes eléctricas.
Conductores: Materiales como el cobre y el aluminio que transportan electricidad (ej.: cables).
Receptores: Transforman la energía eléctrica en otros tipos (ej.: luz, calor, movimiento).
Dispositivos de control: Permiten abrir o cerrar el circuito (ej.: interruptores, conmutadores, pulsadores).
Dispositivos de protección: Previenen daños en los componentes del circuito (ej.: fusibles).
1.2 Representación gráfica de un circuito
Esquemática: Los circuitos son representados de manera esquemática, diferenciando entre esquemas multifilares, unifilares, de funcionamiento y topográficos. La representación de elementos es normalizada:
Cables: Representados por líneas rectas. Las conexiones se indican con ángulos rectos y un punto.
Diferentes elementos son representados con símbolos específicos:
Pila: Representada con un símbolo de batería y una polaridad.
Motor: Se identifica como
M.Zumbador: Identificado como
D.Fusible: Representado con un símbolo clave que indica su función.
Resistencias: Representadas por el símbolo de resistencia estándar.
Interruptores y pulsadores: Tienen símbolos que indican su estado (abierto o cerrado).
1.3 Tipos de conexiones de receptores
Conexión en serie: Receptores conectados uno tras otro; la misma corriente circula por todos.
Conexión en paralelo: Receptores conectados a los mismos polos de la pila; reciben el mismo voltaje.
Conexión mixta: Combinación de conexiones en serie y paralelo.
2. Magnitudes eléctricas básicas
Resistencia eléctrica: Oposición al paso de corriente. Se mide en ohmios (Ω).
Resistencias bajas: Permiten la fácil circulación de electrones.
Resistencias altas: Pueden causar pérdidas de energía (Efecto Joule).
Intensidad de corriente: Cantidad de carga que atraviesa un punto en un segundo, medida en amperios (A) con un amperímetro.
Voltaje (tensión): Energía que impulsa las cargas eléctricas; se mide en voltios (V) con un voltímetro.
3. Ley de Ohm
Relaciona tensión (V), resistencia (R) e intensidad (I): I = V/R
Para calcular alguna de las variables, se utilizan sus respectivas ecuaciones, dependiendo de las dos variables conocidas:
I: Intensidad de corriente.
V: Voltaje.
R: Resistencia.
4. Potencia y energía eléctrica
Potencia eléctrica (P): Capacidad de un receptor de transformar energía en un tiempo determinado, medida en vatios (W) o kilovatios (kW). Fórmula: P = V·I.
Energía eléctrica (E): Cantidad de energía consumida, medida en kilovatios-hora (kWh). Fórmulas: E = V·I·t o E = P·t.
5. Magnetismo
Definición: Fuerza invisible que ejercen imanes sobre materiales ferromagnéticos (que contienen hierro).
Electroimán: Crea un campo magnético cuando pasa corriente por un hilo conductor en torno a un núcleo de hierro.
6. Motor eléctrico
Definición: Dispositivo que transforma energía eléctrica en energía mecánica.
Partes:
Estator: Parte fija, contiene imanes.
Rotor: Parte móvil que gira, contiene una bobina de cobre.
Funcionamiento: Al aplicar corriente, se genera un movimiento mecánico a través del eje del motor.