ELECTIRCIDAD

ELECTRICIDAD:

es el conjunto de fenómenos físicos relacionados con la atracción de cargas negativas o positivas. Se manifiesta en una gran variedad de fenómenos conocidos como la iluminación, electricidad estática, inducción electromagnética y el flujo de corriente eléctrica,La electricidad es tan versátil que tiene un sinnúmero de aplicaciones que incluyen el transporte, climatización, iluminación y computación. La electricidad es la columna de la industria moderna, y se espera que se mantenga así en un futuro cercano.

HISTORIA  DE LA ELECTRICIDAD:

 se refiere al estudio y uso humano de la electricidad, al descubrimiento de sus leyes como fenómeno físico y a la invención de artefactos para su uso práctico.

El fenómeno en sí, fuera de su relación con el observador humano, no tiene historia; y si se la considerase como parte de la historia natural, tendría tanta como el tiempo, el espacio, la materia y la energía. Como también se denomina electricidad a la rama de la ciencia que estudia el fenómeno y a la rama de la tecnología que lo aplica, la historia de la electricidad es la rama de la historia de la ciencia y de la historia de la tecnología que se ocupa de su surgimiento y evolución.

Uno de sus hitos iniciales puede situarse hacia el año 600 a. C., cuando el filósofo griego Tales de Mileto observó que frotando una varilla de ámbar con una piel o con lana, se obtenían pequeñas cargas (efecto triboeléctrico) que atraían pequeños objetos, y frotando mucho tiempo podía causar la aparición de una chispa. Cerca de la antigua ciudad griega de Magnesia se encontraban las denominadas piedras de Magnesia, que incluían magnetita. Los antiguos griegos observaron que los trozos de este material se atraían entre sí, y también a pequeños objetos de hierro. Las palabras magneto (equivalente en español a imán) y magnetismo derivan de ese topónimo.

DESCUBRIDORES  DE LA ELECTRICIDAD:

BENJAMÍN FRANKLIN:

(Boston, 1706 - Filadelfia, 1790) Político, científico e inventor estadounidense. Decimoquinto hermano de un total de diecisiete, Benjamin Franklin cursó únicamente estudios elementales, y éstos sólo hasta la edad de diez años. A los doce comenzó a trabajar como impresor en una empresa propiedad de uno de sus hermanos. Más tarde fundó el periódico La Gaceta de Pensilvania, que publicó entre los años 1728 y 1748. Publicó además el Almanaque del pobre Richard (1732-1757) y fue responsable de la emisión de papel moneda en las colonias británicas de América (1727).

DESCUBRIMIENTO PARARRAYO:

OTTO VON GUERICKE :

, físico y jurista alemán (Magdeburgo, 20 de noviembre de 1602 – Hamburgo, 21 de mayo de 1686). Estudió derecho en las universidades de Leipzig y Jena. Luego se dedicó a los estudios de matemática en la universidad de Leyden. Desde 1646 se desempeñó como juez en la ciudad de Magdeburgo durante treinta años. Aparte de su carrera como jurista, su pasión fue la física.

Estudió los tratados de Blaise Pascal y Evangelista Torricelli sobre la presión atmosférica. En 1654, Von Guericke hizo una espectacular demostración de la inmensa fuerza que la atmósfera podía ejercer.

DESCUBRIMIENTO BOMBILLA DE AIRE:

ALEJANDRO VOLTA:

Como, actual Italia, 1745-id., 1827 Físico italiano. En 1775, su interés por la electricidad le llevó a inventar un artefacto conocido como electróforo, empleado para generar electricidad estática. Un año antes había sido nombrado profesor de física del Colegio Real de Como. En 1778 identificó y aisló el gas metano, y al año siguiente pasó a ocupar la cátedra de física de la Universidad de Pavía.

DESCUBRIMIENTO LA PILA:

WILLIAM STURGEON:

 (22 de mayo de 1783 - 4 de diciembre de 1850), fue un físico e inventor británico que construyó, en 1825, el primer electroimán e inventó el primer motor eléctrico práctico.

El primer electroimán era un trozo de hierro con forma de herradura envuelto por una bobina enrollada sobre sí misma. Sturgeon demostró su potencia levantando 4 kg con un trozo de hierro de 200 g envuelto en cables por los que hizo circular la corriente de una batería. Sturgeon podía regular su electroimán, lo que supuso el principio del uso de la energía eléctrica en máquinas útiles y controlables, estableciendo los cimientos para las comunicaciones electrónicas a gran escala. Este dispositivo condujo a la invención del telégrafo, el motor eléctrico, y muchos otros dispositivos de base a la tecnología moderna. En 1832 inventó el commutator para motor eléctricos.

DESCUBRIMIENTO ELECTROIMAN:

NIKOLA TESTA:

Smiljan (Imperio austrohúngaro, actual Croacia), 10 de julio de 1856 – Nueva York, 7 de enero de 1943) fue un inventor, ingeniero mecánico e ingeniero eléctrico de origen serbio y el promotor más importante del nacimiento de la electricidad comercial. Se le conoce, sobre todo, por sus numerosas y revolucionarias invenciones en el campo del electromagnetismo, desarrolladas a finales del siglo XIX y principios del siglo XX. Las patentes de Tesla y su trabajo teórico formaron las bases de los sistemas modernos de potencia eléctrica por corriente alterna (CA), incluyendo el sistema polifásico de distribución eléctrica y el motor de corriente alterna, que tanto contribuyeron al nacimiento de la Segunda Revolución Industrial.

DESCUBRIMIENTO SIMULADOR:

LA CORRIENTE ELÉCTRICA:

es el flujo de carga por unidad de tiempo que recorre un material. Se debe al movimiento de loselectrones en el interior del material. En el Sistema Internacional de Unidades se expresa en C/s (culombios sobre segundo), unidad que se denomina amperio. Una corriente eléctrica, puesto que se trata de un movimiento de cargas, produce un campo magnético, un fenómeno que puede aprovecharse en el electroimán.

El instrumento usado para medir la intensidad de la corriente eléctrica es el galvanómetro que, calibrado en amperios, se llamaamperímetro, colocado en serie con el conductor cuya intensidad se desea medir.

TIPOS DE ENERGÍA :

ENERGÍA TÉRMICA:

 es la parte de energía interna de un sistema que es el total de la energía cinética presente como el resultado de los movimientos aleatorios de átomos y moléculas. En términos simplificados, la energía térmica es aquella que produce calor y ésta se genera a causa del movimiento acelerado de las partículas que constituyen la materia energía cinética.

VENTAJAS :

Es renovable, Puede producir gran cantidad de productos,Se puede convertir en energía eléctrica, que sirve para hacer funcionar máquinas que requieren electricidad, prender ampolletas, etc,Gran disponibilidad de esta energía, que siempre están preparadas para ser trabajadas.

DESVENTAJAS:

La obtención y utilización de esta energía implica un impacto ambiental,Para trabajar esta energía, se debe usar combustibles fósiles, como el carbón y el petróleo, que desprenden una gran cantidad de gases tóxicos para la vida,La combustión libera dióxido de carbono (CO2) y emisiones contaminantes

UTILIZACIÓN:

• Se utiliza para mantener el calor en un espacio.
• Se utiliza para preparar alimentos con la energía térmica.
• Se utiliza para ser transformado en energía eléctrica.
• Se utiliza para aprovechar su característica de ser renovable y remplazar otras energías que tienen una función parecida, pero que no es renovable

    

ENERGÍA ELÉCTRICA:         

        

a la forma de energía que resulta de la existencia de una diferencia de potencial entre dos puntos, lo que permite establecer una corriente eléctrica entre ambos  cuando se los pone en contacto por medio de un conductor eléctrico y obtener trabajo. La energía eléctrica puede transformarse en muchas otras formas de energía, tales como la energía luminosa o luz, laenergía mecánica y la energía térmica.  

ENERGÍA RADIANTE:     

  

es la energía que poseen las ondas electromagnéticas¹ como la luz visible, las ondas de radio, los rayos ultravioletas (UV), losrayos infrarrojos (IR), etc. La característica principal de esta energía es que se propaga en el vacío sin necesidad de soporte material alguno. Se transmite por unidades llamadas fotones.La energía radiante es una cantidad objetiva que depende sólo de la intensidad de luz y del color de la luz. La intensidad de hecho está relacionada con el número de fotones por unidad de tiempo que inciden en una superficie y el color está relacionado con la longitud de onda o frecuencia de la luz indicente. De hecho la potencia lumínica asociada a una fuente es la tasa de transferencia de energía en forma de luz por unidad de tiempo.

ENERGÍA QUÍMICA:

       

La humanidad ha utilizado desde su existencia reacciones químicas para producir energía. Desde las más rudimentarias, de combustión de madera o carbón, hasta las más sofisticadas, que tienen lugar en los motores de los modernos aviones o naves espaciales.Las reacciones químicas, pues, van acompañadas de un desprendimiento, o en otros casos de una absorción, de energía.

ENERGÍA NUCLEAR:       

      

 es la energía que se libera espontánea o artificialmente en las reacciones nucleares. Sin embargo, este término engloba otro significado, el aprovechamiento de dicha energía para otros fines, tales como la obtención de energía eléctrica, térmica y mecánica a partir de reacciones atómicas, y su aplicación, bien sea con fines pacíficos o bélicos. Así, es común referirse a la energía nuclear no solo como el resultado de una reacción sino como un concepto más amplio que incluye los conocimientos y técnicas que permiten la utilización de esta energía por parte del ser humano.

ENERGÍA MECÁNICA :        

            

 es la energía que se debe a la posición y al movimiento de un cuerpo, por lo tanto, es la suma de las energías potencial y cinética de un sistema mecánico. Expresa la capacidad que poseen los cuerpos con masa de efectuar un trabajo.           

FUERZA ELÉCTRICA :    

   

Entre dos o más cargas aparece una fuerza denominada fuerza eléctrica cuyo módulo depende de el valor de las cargas y de la distancia que las separa, mientras que su signo depende del signo de cada carga. Las cargas del mismo signo se repelen entre sí, mientras que las de distinto signo se atraen.

TEORÍA ATÓMICA DE LA ELECTRICIDAD:

LUEGO DE VARIOS EXPERIMENTOS SE COMPROBÓ QUE LOS CUERPOS NO SON INVISIBLES SI NO QUE ESTÁN COMPUESTOS DE PEQUEÑAS PARTÍCULAS LLAMADAS ÁTOMOS FORMAN MOLÉCULAS Y ESTÁN A SU VES  FORMANDO SUSTANCIAS DEPENDIENDO DEL GRADO DE UNIÓN QUE HAY ENTRE  ESTAR PARTÍCULAS.

ESTADOS DE LA MATERIA : 

LIQUIDO :

LA PARTÍCULA NO ESTÁN FUERTEMENTE UNIDAS.

GASEOSO :

LAS PARTÍCULAS SE ENCUENTRAN TOTALMENTE LIBRES.

SOLIDO:

LAS PARTÍCULAS ESTÁN FUERTEMENTE UNIDAS.

LOS ÁTOMOS ESTÁN A SU VES COMPUESTOS POR PARTÍCULAS DENOMINADAS PARTÍCULAS SUBATOMICAS .

ELECTRONES :

comúnmente representado por el símbolo: e⁻, es una partícula elemental de tipo fermiónico, más precisamente un leptón. En un átomo los electrones rodean el núcleo, compuesto únicamente de protones y neutrones, formando orbitales atómicos dispuestos en sucesivas capas.

PROTON:

es una partícula subatómica con una carga eléctrica elemental positiva igual en valor absoluto y de signo contrario a la del electrón, y una masa 1.836 veces superior a la de un electrón. Experimentalmente, se observa el protón como estable, con un límite inferior en su vida media de unos 10³⁵ años, aunque algunas teorías predicen que el protón puede desintegrarse en otras partículas.

NEUTRONES:

es una partícula subatómica sin carga neta, presente en el núcleo atómico de prácticamente todos los átomos, excepto el protio. Aunque se dice que el neutrón no tiene carga, en realidad está compuesto por tres partículas fundamentales cargadas llamadas quarks, cuyas cargas sumadas son cero. Por tanto, el neutrón es un barión neutro compuesto por dos quarks de tipo abajo, y un quark de tipo arriba

LA CORRIENTE:

CORRIENTE ALTERNA:

a la corriente eléctrica en la que la magnitud y el sentido varían cíclicamente. La forma de oscilación de la corriente alterna más comúnmente utilizada es la de una oscilación senoidal (figura 1), puesto que se consigue una transmisión más eficiente de la energía. Sin embargo, en ciertas aplicaciones se utilizan otras formas de oscilación periódicas, tales como la triangular o la cuadrada.Utilizada genéricamente, la CA se refiere a la forma en la cual la electricidad llega a los hogares y a las empresas. Sin embargo, las señales de audio y de radio transmitidas por los cables eléctricos, son también ejemplos de corriente alterna. En estos usos, el fin más importante suele ser la transmisión y recuperación de la información codificada (o modulada) sobre la señal de la CA.

CORRIENTE DIRECTA:

es el flujo continuo de electrones a través de unconductor entre dos puntos de distinto potencial. A diferencia de la corriente alterna (CA en español, AC en inglés), en la corriente continua las cargas eléctricas circulan siempre en la misma dirección (es decir, los terminales de mayor y de menor potencial son siempre los mismos). Aunque comúnmente se identifica la corriente continua con la corriente constante por ejemplo la suministrada por una batería, es continua toda corriente que mantenga siempre la misma polaridad.

También se dice corriente continua cuando los electrones se mueven siempre en el mismo sentido, el flujo se denomina corriente continua y va (por convenio) del polo positivo al negativo.

MAGNITUDES:

 es una propiedad o cualidad medible de un sistema físico, es decir, a la que se le pueden asignar distintos valores como resultado de una medición. Las magnitudes físicas se miden usando un patrón que tenga bien definida esa magnitud, y tomando como unidad la cantidad de esa propiedad que posea el objeto patrón. Por ejemplo, se considera que el patrón principal de longitud es el metro en el Sistema Internacional de Unidades.Las primeras magnitudes definidas estaban relacionadas con la medición de longitudes, áreas, volúmenes, masas patrón, y la duración de periodos de tiempo.

MAGNITUDES FUNDAMENTALES:

VOLTAJE:

El voltaje, tensión o diferencia de potencial es la presión que ejerce una fuente de suministro de energía eléctrica o fuerza electromotriz (FEM) sobre las cargas eléctricas o electrones en un circuito eléctrico cerrado, para que se establezca el flujo de una corriente eléctrica.

AMPERIO:

es la unidad de intensidad de corriente eléctrica. Forma parte de las unidades básicas en el Sistema Internacional de Unidades y fue nombrado en honor al matemático y físico francés André-Marie Ampère. El amperio es la intensidad de una corriente constante que manteniéndose en dos conductores paralelos, rectilíneos, de longitud infinita, de sección circular despreciable y situados a una distancia de un metro uno de otro en el vacío, produciría una fuerza igual a 2×10^-7 newton por metro de longitud.

OHMIAJE:

es la unidad derivada de resistencia eléctrica en el Sistema Internacional de Unidades. Su nombre se deriva del apellido del físico alemán Georg Simon Ohm, autor de la Ley de Ohm.

CIRCUITOS ELÉCTRICOS:

Un circuito eléctrico es un conjunto de elementos que unidos de forma adecuada permiten el paso de electrones.El sentido real de la corriente va del polo negativo al positivo. Sin embargo, en los primeros estudios se consideró al revés, por ello cuando resolvamos problemas siempre consideraremos que el sentido de la corriente eléctrica irá del polo positivo al negativo.

ESTA COMPUESTO POR :

GENERADOR O ACUMULADOR:

elementos capaces de mantener una diferencia de potencial entre los extremos de un conductor.tienen un sólo las pilas son recarga bles la batería.

HILO CONDUCTOR:

Formado por un MATERIAL CONDUCTOR, que es aquel que opone poca resistencia la paso de la corriente eléctrica.

RECEPTOR: 

elementos capaces de aprovechar el paso de la corriente eléctrica: motores, resistencias, bombillas…

TIPOS DE CIRCUITO ELÉCTRICO :

CIRCUITO EN SERIE:

es una configuración de conexión en la que los bornes o terminales de los dispositivos (generadores, resistencias, condensadores, interruptores, entre otros.) se conectan secuencial mente  La terminal de salida del dispositivo uno se conecta a la terminal de entrada del dispositivo siguiente.Siguiendo un símil hidráulico, dos depósitos de agua se conectarán en serie si la salida del primero se conecta a la entrada del segundo. Una batería eléctrica suele estar formada por varias pilas eléctricas conectadas en serie, para alcanzar así el voltaje que se precise.

CIRCUITO EN PARALELO:

 es una conexión donde los puertos de entrada de todos los dispositivos (generadores, resistencias, condensadores, etc.) conectados coincidan entre sí, lo mismo que sus terminales de salida.Siguiendo un símil hidráulico, dos tinacos de agua conectados en paralelo tendrán una entrada común que alimentará simultáneamente a ambos, así como una salida común que drenará a ambos a la vez. Las bombillas de iluminación de una casa forman un circuito en paralelo, gastando así menos energía.

En función de los dispositivos conectados en paralelo, el valor total o equivalente se obtiene con las siguientes expresiones.

CIRCUITO MIXTO:

es una combinación de varios elementos conectados tanto en paralelo como en serie, estos pueden colocarse de la manera que sea siempre y cuando se utilicen los dos diferentes sistemas de elementos, tanto paralelo como en serie.Estos circuitos se pueden reducir resolviendo primero los elementos que se encuetran en serie y luego los que se encuentren en paralelo, para luego calcular y reducir un circuito único y puro.

LEY DE COULOMB:

La magnitud de cada una de las fuerzas eléctricas con que interactivo dos cargas puntuales en reposo es directamente proporcional al producto de la magnitud de ambas cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa.La constante de proporcionalidad depende de la constante dieléctrica del medio en el que se encuentran las cargas.

CREADOR DE LA LEY DE COULOMB:

CHARLES AUGUSTIN :

 (Angulema, Francia, 14 de junio de 1736 - París, 23 de agosto de 1806) fue un físico e ingeniero francés. Se recuerda por haber descrito de manera matemática la ley de atracción entre cargas eléctricas. En su honor la unidad de carga eléctrica lleva el nombre de culombio (C). Entre otras teorías y estudios se le debe la teoría de la torsión recta y un análisis del fallo del terreno dentro de laMecánica de suelos.

Fue el primer científico en establecer las leyes cuantitativas de la electrostática, además de realizar muchas investigaciones sobre: magnetismo,fricción y electricidad. Sus investigaciones científicas están recogidas en siete memorias, en las que expone teóricamente los fundamentos del magnetismo y de la electrostática. En 1777 inventó la balanza de torsión para medir la fuerza de atracción o repulsión que ejercen entre sí dos cargas eléctricas, y estableció la función que liga esta fuerza con la distancia. Con este invento, culminado en 1785, Coulomb pudo establecer el principio, que rige la interacción entre las cargas eléctricas, actualmente conocido como ley de Coulomb. Coulomb también estudió la electrización por frotamiento y la polarización, e introdujo el concepto de momento magnético. El culombio o coulomb (símbolo C), es la unidad derivada del Sistema Internacional de Unidades para la medida de la magnitud física cantidad de electricidad (carga eléctrica). Nombrada en honor de Charles-Augustin de Coulomb.¹

FORMULA DE LA LEY COULOMB :

UNIDADES ELECTRICAS:

definidas por el Sistema Internacional para las magnitudes relacionadas por la ley de Ohm son: el voltio para la tensión; el amperio para la intensidad; y el ohmio para la resistencia.

VOLTAJE: 

es la unidad del SI para el potencial eléctrico, la fuerza electromotriz y el voltaje. Recibe su nombre en honor de Alessandro Volta, quien en 1800 inventó la primera batería química. Es representado simbólicamente por la letra V. Se define como la diferencia de potencial a lo largo de un conductor cuando una corriente con una intensidad de un amperio consume un vatio de potencia.

FORMULA:

V=I*R

AMPERIO:

s la unidad del SI para la intensidad de corriente eléctrica. Fue nombrado en honor de André-Marie Ampère. Un amperio es la intensidad de corriente que, al circular por dos conductores paralelos, rectilíneos, de longitud infinita, de sección circular despreciable y separados entre sí en el vacío a lo largo de una distancia de un metro, produce una fuerza entre los conductores de 2·10^-7 newton por cada metro de conductor; también se puede conceptualizar como el paso de un Columbio (6.28 x 1016 electrones) en un segundo a través de un conductor. Se representa con la letra A.

FORMULA:

W*V

OHMIO:

es la unidad del SI para la resistencia eléctrica. Se representa con la letra griega Ω. Su nombre deriva del apellido del físico Georg Simon Ohm, que definió la ley del mismo nombre. Un ohmio es la resistencia eléctrica que presenta una columna de mercurio de 106,3 cm de altura y 1 mm² de sección transversal, a una temperatura de 0 °C.

FORMULA:

V=I/R