Conceptos Básicos de Electrotécnia

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Conceptos Básicos de
Electrotecnia

2. 2 Contenido
Introducción
La Electricidad
Corriente Continua
Corriente Alterna
Las Magnitudes Eléctricas y
sus Unidades de Medida
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1.- Introducción
La electricidad es una de las principales formas de energía utilizadas
actualmente, ya no es imaginar la vida sin la utilización de la energía
eléctrica. La iluminación, las comunicaciones, las industrias, el
transporte, la salud, nuestros hogares y muchas otras actividades
humanas se verían notablemente afectadas si no existiera la
electricidad. Por tanto, el estudio de cómo se produce, como se
transporta y distribuye la corriente eléctrica, así como de sus distintas
aplicaciones, es de particular importancia y se denomina
ELECTROTECNIA.

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2.- La Electricidad
2.1.- ¿Qué es la Electricidad?
En general se asocia el término electricidad con aquella manifestación de
la energía que es la corriente eléctrica, sin embargo la electricidad es un
concepto mucho más amplio pues constituye un conjunto de
fenómenos físicos resultantes de la existencia de cargas eléctricas
y de las interacciones entre ellas.
2.2.- Estructura Atómica de la Materia
La electricidad implica una propiedad de la materia, la cual esta
constituida por átomos y estos a su vez protones, electrones y
neutrones. El núcleo del átomo contiene protones (con carga positiva) y
neutrones (sin carga), en tanto que los electrones (con carga negativa)
están distribuidos en capas formando una especie de nube alrededor del
núcleo (ver Fig. 1).

5. La Electricidad
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Fig.1. Representación de un átomo

6. La Electricidad
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Ahora bien, las cargas de los protones y los electrones son inherentes a
ellos y su origen y naturaleza son parte de estudios más profundos, no
obstante podemos representar gráficamente las cargas de estas
partículas como líneas de fuerza que salen o entran según se trate de un
protón o un electrón respectivamente (ver Fig. 2).
2.3.- Cargas Electrostáticas
Las cargas positivas y las negativas, denominadas cargas
electrostáticas, se compensan entre sí, es decir que el número de
protones es igual al de electrones, y el átomo es eléctricamente neutro.
El número de protones del núcleo es invariable, puesto que es muy difícil
retirar un protón del núcleo atómico; sin embargo el número de
electrones si puede variar, pues al ser más ligeros son más fáciles de
remover, por lo cual un átomo puede tener carga positiva o carga
negativa, siendo denominados iones.

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Entonces, los electrones al desplazarse de un átomo a otro
producen la electricidad.
Fig. 2. Representación de las cargas electrostáticas

8. La Electricidad
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2.4.- Campos electrostáticos
Los átomos se agrupan en moléculas y estas a su vez se agrupan
formando cuerpos, los cuales toman la carga de sus átomos
predominantes. Cuando se acercan dos cuerpos cargados
eléctricamente pueden ocurrir dos cosas:
•Se atraen si tiene cargas opuestas
•Se repelen si tiene cargas iguales
Los efectos indicados se explican por la presencia de campos
electrostáticos que pueden representarse por las líneas de fuerza ya
indicadas (ver Fig.3).

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Fig. 3. Campos electrostáticos
La intensidad de la fuerza de atracción o repulsión es directamente
proporcional a la cantidad de carga eléctrica e inversamente proporcional
a la distancia entre los cuerpos.

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2.5.- ¿ Cómo se produce la electricidad ?
Habíamos dicho que los electrones son los que originan la electricidad
cuando se retiran o liberan de sus átomos, esto se produce de la
siguiente manera:
1.- Se puede sintetizar la ubicación de los electrones en el átomo
diciendo que giran alrededor del núcleo en una nube formada por varias
capas orbitales, cada capa puede contener varios electrones.
2.- Cuando el electrón gira en su órbita esta sujeto a dos fuerzas,
la de atracción del núcleo y la centrífuga que tiende a sacarlo de órbita,
entonces si se aplica una fuerza externa que ayude a la fuerza centrífuga
es posible sacar al electrón de su órbita (ver Fig. 4).