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.