electricidad basica

1. PREGUNTA ESENCIAL:
¿COMO FUNCIONA LAENERGIAY QUE APLICACIONES TIOENE?
REALIZADO POR:
NASLI ALEJANDRA ACEVEDO HENAO
YULIETH ANDREA CUARTAS CASTAÑEDA
YESENIA MEDINA ARIAS
PRESENTADO A:
LEONOR NIÑO
INSTITUCION EDUCATIVA ACADEMICO
CARTAGO
2009

2. CONCEPTOS DE ELECTRICIDAD BÁSICA
¿QUE? ES LA ELECTRICIDAD?
Las primeras observaciones sobre fenómenos eléctricos se realizaron ya en la antigua
Grecia, cuando el filósofo Tales de Mileto (640-546 A.c.) comprobó que, al frotar
barras de ámbar contra pieles curtidas, se producía en ellas características de
atracción que antes no poseían. Es el mismo experimento que ahora se puede hacer
frotando una barra de plástico con un paño; acercándola luego a pequeños pedazos de
papel, los atrae hacia sí, como es característico en los cuerpos electrizados.
Sin embargo, fue el filósofo griego Theophrastus (374-287 A.c.) el primero, que en un
tratado escrito tres siglos después, estableció que otras sustancias tienen este mismo
poder, dejando así constancia del primer estudio científico sobre la electricidad.
Comprobando que no todos los materiales pueden adquirir tal propiedad o adquirirla
en igual medida. Se atraen, por ejemplo, una barra de vidrio y otra de ebonita. Se
repelen, sin embargo, dos barras de vidrio o dos de ebonita.
La experiencia ha demostrado la existencia de dos clases distintas de electricidad: a
una se le llama positiva (+) y a la otra negativa (-). En 1733, el francés Francios de
Cisterna Dun FAI fue el primero en identificar la existencia de dos cargas eléctricas:
Positiva y Negativa.
Si antes de empezar las experiencias, se aproximan una barra de ebonita y a otra de
vidrio, se comprobará que no existe electrificación ninguna, pues no hay ni atracción
ni repulsión. De esta manera, se llega a la conclusión de que la electrización se
produce por frotamiento y de que existe algún agente común que no se comporta de
igual forma en ambos materiales.
Efectivamente, un tipo de partículas llamadas electrones abandonan en unos casos la
barra, por acción del frotamiento, y otras veces abandona el paño para pasar a la
barra. (Ver teoría atómica)
El exceso de electrones da lugar a cargas negativas, y su falta a cargas positivas.
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3. Los electrones son idénticos para todas las sustancias (los de cobre son iguales que los
del vidrio o la madera), siendo estas, las partículas más importantes de las que se
compone la materia, ya que disponen de carga y movilidad para desplazarse por las
sustancias. La diferencia entre dos materiales vendrá dada, entre otras cosas, por la
cantidad y movilidad de los electrones que la componen.
A título de curiosidad, comentar que la masa de un electrón es de:
0'0000000000000000000000000000009106 Kg.
Los conceptos de carga y movilidad son esenciales en el estudio de la electricidad, ya
que, sin ellos, no podría existir la corriente electrónica
En 1776 Charles Agustín de Coulomb (1736-1806) inventó la balanza de torsión con la
cual, midió con exactitud la fuerza entre las cargas eléctricas y corroboró que dicha
fuerza era proporcional al producto de las cargas individuales e inversamente
proporcional al cuadrado de la distancia que las separa.
Por lo anteriormente expuesto, se puede afirmar que los electrones no se ven, pero
podemos notar sus efectos: la electricidad.
De igual manera, podemos afirmar que en cualquier clase de material, se dan efectos
eléctricos. Ahora bien, la materia es eléctricamente neutra y, en consecuencia, es
necesario aplicar una energía externa que origine el desplazamiento de algunos
electrones, dando lugar a fenómenos eléctricos
Por lo tanto, la electricidad se puede definir como una forma de energía originada por
el movimiento ordenado de electrones. Otros tipos de energía son la mecánica,
calorífica, solar, etc.
¿Cómo se produce la electricidad?
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4. Dependiendo de la energía que se quiera transformar en electricidad, será necesario
aplicar una determinada acción. Se podrá disponer de electricidad por los siguientes
procedimientos:
NERGIA ACCION
Mecánica Frotamiento
Química
Magnética Magnetismo
Luminosa Luz
Calórica Calor
De todos las energías enunciadas anteriormente, la empleada para producir
electricidad en grandes cantidades es la magnética.
Su producción se basa en el hecho de que, al mover un conductor (material con gran
movilidad de electrones) en presencia de un imán (campo magnético), en el conductor
se produce un movimiento ordenado de electrones, como consecuencia de las fuerzas
de atracción y repulsión originadas por el campo magnético.
En esta forma de producción de electricidad se basa el funcionamiento de los
alternadores, motores y dinamos.
Alternador: Dispositivo capaz de transformar el movimiento rotativo en electricidad.
(Produce Corriente Alterna)
Motor: Dispositivo capaz de transformar la electricidad en movimiento rotatorio.
Dinamo: Dispositivo capaz de transformar el movimiento rotativo en electricidad.
(Produce Corriente Continua).
Turbina: Dispositivo mecánico que transforma, la energía cinética de un fluido, en
movimiento rotativo y viceversa
Cualquier central eléctrica, basa su producción de electricidad en el giro de turbinas
unidas a ejes de alternadores. Este giro se producirá por la caída de agua (central
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5. hidroeléctrica). O por el empuje de vapor de agua a presión. En función del origen del
calor utilizado para producir vapor, podemos encontrarnos con centrales:
Térmicas: Queman combustibles fósiles (normalmente carbón).
Nucleares: Emplea combustibles atómicos (fusión nuclear).
Geotérmicas: Utilizan el calor del interior de la Tierra.
Solares: Utilizan el calor del Sol.
Otras: Cualquier forma de producir calor.
Cabe mencionar en este apartado, el aumento de los parques eólicos. En ellos se
emplean gran cantidad de aerogeneradores. Estos son pequeños alternadores cuyo
giro se consigue mediante aspas movidas por la fuerza del viento.
1-Que entiendes por electricidad:
R= se deriva del griego “electrón” que significa “ámbar” (el filosofo griego tales del
Mileto) este termino se aplica a toda la variedad de fenómenos resultantes de la
presencia y flujo de una corriente eléctrica.
2-que objeto natural proporciona la energía:
3-como se genera02 la electricidad:
R= En general, la generación de energía eléctrica consiste en transformar alguna
clase de energía química, mecánica, térmica o luminosa, entre otras, en energía
eléctrica. Para la generación industrial se recurre a instalaciones denominadas
centrales eléctricas, que ejecutan alguna de las transformaciones citadas. Éstas
constituyen el primer escalón del sistema de suministro eléctrico.
4-manifestaciones tipos de conductores
¿Cuantos tipos diferentes de conductores eléctricos existen?
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6. Existen dos clases de conductores:
1- metálicos
2- iónicos
1. Los conductores metálicos, los electrones transportan la corriente, y el material
no se ve afectado por este flujo (en pequeñas corrientes). Este tipo de
conductividad se encuentra en sólidos y líquidos (fundido) metales y
semiconductores.
2.
Los conductores iónicos, iones con carga positiva y negativa ( cationes y aniones,
respectivamente) transporta la corriente. Este transporte de material altera la
composición y conlleva a reacciones químicas en el material, como depósitos en los
electrodos. Este tipo de conductividad se encuentra en algunos sólidos (sales
especiales), sales fundidas, soluciones salinas y gases ionizados (plasmas).
QUESON AISLANTES
Se denomina aislante eléctrico al material con escasa conductividad eléctrica. Aunque
no existen cuerpos absolutamente aislantes o conductores, sino mejores o peores
conductores, son materiales muy utilizados para evitar cortocircuitos, forrando con
ellos los conductores eléctricos, para mantener alejadas del usuario determinadas
partes de los sistemas eléctricos que, de tocarse accidentalmente cuando se encuentran
en tensión, pueden producir una descarga, y para confeccionar aisladores, elementos
utilizados en las redes de distribución eléctrica para fijar los conductores a sus
soportes sin que haya contacto eléctrico. Los más frecuentemente utilizados son los
materiales plásticos y las cerámicas.
El comportamiento de los aislantes se debe a la barrera de potencial que se establece
entre las bandas de valencia y conducción que dificulta la existencia de electrones
libres capaces de conducir la electricidad a través del material (para más detalles ver
semiconductor)
Un material aislante de la electricidad tiene una resistencia teóricamente infinita.
Algunos materiales, como el aire o el agua, son aislantes bajo ciertas condiciones pero
no para otras. El aire, por ejemplo, aislante a temperatura ambiente y bajo
condiciones de frecuencia de la señal y potencia relativamente bajas, puede
convertirse en conductor.
Se denomina dieléctricos a los materiales que no conducen la electricidad, por lo que
pueden ser utilizados como aislantes.
Algunos ejemplos de este tipo de materiales son el vidrio, la cerámica, la cera, el papel,
la madera seca, la porcelana, algunas grasas para uso industrial y electrónico y la
baquelita. Los dieléctricos se utilizan en la fabricación de condensadores, para que las
cargas reaccionen.
La introducción de un dieléctrico en un condensador tiene las siguientes
consecuencias:
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7. Disminuye el Campo eléctrico entre las placas del condensador.
Disminuye la diferencia de potencial entre las placas del condensador.
Aumenta la diferencia de potencial máxima que el condensador es capaz de resistir sin
que salte una chispa entre las placas (ruptura dieléctrica).
Aumento por tanto de la capacidad eléctrica del condensador.
Normalmente un dieléctrico se vuelve conductor cuando se sobrepasa el campo de
ruptura del dieléctrico, es decir, si aumentamos mucho el campo eléctrico que pasa
por el dieléctrico, convertiremos dicho material en un conductor.ISLANTES
Campo eléctrico
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8. El campo eléctrico, en física, es un ente físico que es representado mediante un
modelo que describe la interacción entre cuerpos y sistemas con propiedades de naturaleza
eléctrica.1 Matemáticamente se describe como un campo vectorial en el cual una carga
eléctrica puntual de valor q sufre los efectos de una fuerza eléctrica dada por la siguiente
ecuación:
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9. En los modelos actuales, el campo eléctrico se incorpora, junto con el campo magnético, en
campo tensorial cuadridimensional, denominado campo electromagnético Fμν.2
Los campos eléctricos pueden tener su origen tanto en cargas eléctricas como en campos
magnéticos variables. Las primeras descripciones de los fenómenos eléctricos, como la ley
de Coulomb, sólo tenían en cuenta las cargas eléctricas, pero las investigaciones de Michael
Faraday y los estudios posteriores de James Clerk Maxwell permitieron establecer las leyes
completas en las que también se tiene en cuenta la variación del campo magnético.
Esta definición general indica que el campo no es directamente medible, sino a través de la
ponderación de la fuerza actuante sobre alguna carga. La idea de campo eléctrico fue
propuesta por Faraday al demostrar el principio de inducción electromagnética en el año
1832.
La unidad del campo eléctrico en el SI es newton por culombio, voltio por metro o, en
unidades básicas, kg·m·s−3·A−1.
Corriente eléctrica
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10. La corriente eléctrica es una corriente de electrones que atraviesa un material.
Algunos materiales como los "conductores" tienen electrones libres que pasan con
facilidad de un átomo a otro.
Estos electrones libres, si se mueven en una misma dirección conforme saltan
de un átomo a átomo, se vuelven en su conjunto, una corriente eléctrica.
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11. Para lograr que este movimiento de electrones se de en un sentido o dirección, es
necesario una fuente de energía externa.
Cuando se coloca un material eléctricamente neutro entre dos cuerpos cargados con
diferente potencial (tienen diferente carga), los electrones se moverán desde el cuerpo
con potencial más negativo hacia el cuerpo con potencia más positivo. Ver la figura
Los electrones viajan del potencial negativo al potencial positivo. Sin embargo se toma
por convención que el sentido de la corriente eléctrica va desde el potencial positivo
al potencial negativo.
Esto se puede visualizar como el espacio (hueco) que deja el electrón al moverse de un
potencial negativo a un positivo. Este hueco es positivo (ausencia de un electrón) y
circula en sentido opuesto al electrón.
La corriente eléctrica se mide en Amperios (A) y se simboliza como I.
Hasta aquí se ha supuesto un flujo de corriente da va de un terminal a otro en,
forma continua. A este flujo de corriente se le llama corriente continua. Hay otro
caso en que el flujo de corriente circula, en forma alternada, primero en un sentido y
después en el opuesto. A este tipo de corriente se le llama corriente alterna.
Corriente electrónica
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12. Continuacion trabajo grupo 10-3 12