FUNDAMENTOS DE LA ELECTRICIDAD

1. FUNDAMENTOS DE ELECTRICIDAD
ELABORADO POR: YOJHAN EDUARDO ESTUPIÑAN
CONTRERAS

2. EL ÁTOMO
Para poder comprender la teoría eléctrica, tenemos que conocer
que es un átomo.
Todas las sustancias, gases, líquidos y sólidos, están compuestas
de materia.. Si analizamos la composición de la materia
encontraremos que está formada por moléculas, las cuales
pueden definirse como la división de materia más pequeña que
puede realizarse de tal modo que la sustancia retenga su identidad
única. Las moléculas a su vez están formadas por átomos. La
composición molecular de la 1 materia tiene tres clasificaciones:
elementos, compuestos y mezclas, según los tipos de átomos que
forman la molécula.

3. ESTRUCTURA DEL ÁTOMO
• El electrón es una partícula eléctrica que posee una carga negativa
(-). Es una partícula extraordinariamente pequeña en comparación
con el protón y debido a su velocidad orbital alrededor del núcleo
transporta una cantidad considerable de energía.
• El protón forma parte del núcleo. Su masa es aproximadamente
1836 veces la del electrón y tiene una carga eléctrica positiva ( + ),
opuesta pero de igual magnitud que la del electrón.
• El neutrón es una partícula que se encuentra en la mayor parte de
los átomos. (El átomo de hidrógeno, Fig. 3, no posee neutrones.)
Tiene aproximadamente la misma masa que el protón, pero es
neutro en su carga eléctrica.
• El núcleo está formado básicamente por una masa compacta de
protones y neutrones.

4. FUERZA ELECTRICA
• Una fuerza eléctrica que libera electrones de sus átomos y
les hace mover a lo largo de un alambre puede engendrarse
por acción química, por calor, por la acción de líneas
magnéticas o por otros métodos que serán considerados en
su debido momento. En todos los casos el alambre debe
formar una trayectoria sin fin o circuito desde un terminal a
otro del generador.
• La fuerza generadora, de cualquier naturaleza, hace que una
masa de electrones se libere en un terminal donde los
átomos adquieren en consecuencia una carga positiva y sean
propulsados hacia el terminal opuesto, el cual adquiere una
carga negativa.

5. EL AMPERIO
• La ganancia y pérdida de los electrones libres procedentes
de la corriente principal a lo largo del alambre se promedia
de tal modo que en cualquier sección del circuito existe el
mismo volumen de electrones. La unidad de cantidad de
electrones es el culombio, término poco utilizado en las
cuestiones eléctricas, pero que representa un total de 6,28 X
10^18 electrones.
• Se dice que existe el flujo de un amperio cuando por un
punto determinado de un circuito pasa un culombio de
electricidad en un segundo.

6. EL OHMIO Y EL VOLTIO
• El término que representa la oposición al flujo de electrones en un alambre
es el ohmio. Se trata de una unidad arbitraria basada en la resistencia de una
columna patrón de mercurio. Hoy el ohmio se define como la resistencia de
un alambre que con la fuerza eléctrica de un voltio da lugar a un flujo de un
amperio.
• El voltio es la unidad de fuerza eléctrica y se define como aquella fuerza que
origina un flujo de electrones de un amperio a través de una resistencia de
un ohmio. Así los términos voltio y ohmio son complementarios,
dependiendo ambos de la única magnitud capaz de definición física precisa:
el amperio.
• El voltaje de un aparato generador es usualmente un valor fijo que no
cambia mientras el aparato opera en condiciones normales y es
independiente del alambre o circuito al cual se conecta. Sin embargo, la
resistencia ofrecida al flujo de electrones varía con las dimensiones físicas y
naturaleza atómica del material a través del cual pasa la corriente eléctrica.

7. LEY DE OHM
• La definición del voltio nos indica que una presión
eléctrica de 1 voltio es causa de un flujo electrónico de
1 amperio a través de una resistencia de 1 ohmio. Si se
aplica una presión de 2 voltios a un circuito de 1 ohmio
el flujo de corriente se duplica. Si se utiliza una presión
de 1/2 voltio el flujo de corriente se reduce a la mitad.
• Dicho de otro modo, la corriente que fluye por una
resistencia cambia del mismo modo que el voltaje
aumentando o disminuyendo proporcionalmente a éste.
Esta observación puede expresarse en forma de una
regla: El flujo de corriente en un circuito es
directamente proporcional a la tensión aplicada.

8. APLICACIONES DE LA LEY DE OHM
El valor práctico de la ley de Ohm para el técnico consiste el
que si conoce dos valores cualesquiera del circuito puede
fácilmente determinar el tercero a partir de la relación
definida que existe entre ellos.
• Resistencia (R): para determinar la resistencia, conocida la
corriente y el voltaje sólo es necesario dividir el voltaje
(V) por la corriente (I).
• Corriente (I): Para determinar el flujo de corriente en un
circuito debemos conocer primero el voltaje (V) y la
resistencia (R). Usaremos el mismo método que utilizamos
para calcular la resistencia, que es dividir el voltaje por la
corriente (I).
• Voltaje: Para determinar el voltaje en un circuito debemos
conocer la resistencia (R) y la corriente (I). Y en este caso
se obtiene que voltaje es multiplicar resistencia por la
corriente.

9. CIRCUITO ELECTRICO
Un circuito eléctrico, por lo tanto, es la interconexión de dos o más
componentes que contiene una trayectoria cerrada. Dichos
componentes pueden ser resistencias, fuentes, interruptores,
condensadores, semiconductores o cables, por ejemplo. Cuando el
circuito incluye componentes electrónicos, se habla de circuito
electrónico.
Entre las partes de un circuito eléctrico, se pueden distinguir
los conductores (cables que unen los elementos para formar el
circuito), los componentes (dispositivos que posibilitan que fluya la
carga), los nodos (puntos del circuito donde concurren dos o más
conductores) y las ramas (conjunto de los elementos de un circuito
comprendidos entre dos nodos consecutivos).

10. CIRCUITO EN SERIE
• Los elementos de un circuito están conectados en serie
cuando sólo hay un camino posible para la corriente que
circula a través de ellos. Por lo tanto, si un elemento se
desconecta, todo el circuito deja de funcionar.
• En la gráfica, las líneas quebradas representan los resistores.
Observe que están numerados y se indican sus valores. Si es
el interruptor que acciona o detiene el funcionamiento del
circuito. Además el símbolo a la izquierda indica que la
fuente de energía es una batería de 25 voltios. Para que el
circuito funcione, la corriente debe salir de la batería,
recorrer los elementos y volver a ella. En este caso, si se
retira un resistor, el recorrido no puede completarse. En un
circuito en serie, la resistencia total, es la suma de todas las
resistencias:
Rtotal=R1+R2+R3+R4…

11. CIRCUITO EN PARALELO
• Un circuito es paralelo, cuando sus elementos están
conectados de tal manera que hay varios caminos posibles
para la corriente que circula en él. Por lo tanto, si un
elemento se desconecta, el resto del circuito que no depende
del elemento desconectado, sigue funcionando.
• En el circuito de la figura, los resistores están conectados en
paralelo. Observe que si se retira uno de los resistores, la
corriente aún tiene dos caminos posibles a través de los
resistores restantes.
• En un circuito en paralelo, el inverso de la resistencia total es
la suma de los inversos de todas las resistencias.
1/Rtotal=1/R1+1/R2+1/R3+1/R4…
Aunque la mejor forma de escribirlo es:
Rtotal=1/(1/R1+1/R2+1/R3+1/R4)

12. CIRCUITO MIXTO
Es aquel circuito cuyos elementos están conectados en serie en
algunos sectores del circuito y en paralelo en otros.
Si en el circuito de la figura, se retira el resistor R4 o el resistor
R5, el circuito deja de funcionar. Por lo tanto, estos 2 resistores
están conectados en serie. Sin embargo, si se retira uno de los
resistores R1, R2 o R3, el circuito sigue funcionando a través
de los otros dos resistores. Es decir, que estos tres resistores
están conectados en paralelo. En conclusión, un circuito es
mixto cuando tiene resistores en serie y en paralelo. En la
práctica, la mayoría de los circuitos eléctricos y electrónicos
con mixtos.
Para hallar la resistencia total en un circuito mixto, se calcula
el total de las resistencias en serie y el total de las resistencias
en paralelo y luego se suman los resultados. En el circuito de la
figura 3, la resistencia total es:
Rtotal=R4+R5+1/(1/R1+1/R2+1/R3)
R4 y R5 representan los resistores en serie. los demás
representan resistores en paralelo.

14. BIBLIOGRAFIA E INFOGRAFIA
• Seippel, R., & Aguilar Peris, J. (1977). Fundamentos de electricidad.
Editorial Reverte. https://biblio.uptc.edu.co:2540/a/103439
• https://leerciencia.net/circuito-electrico-serie-paralelo-y-mixto/