Fundamentos de electricidad

1. CURSO: FUNDAMENTOS DE
ELECTRICIDAD
Unidad 1: Conceptos
Fundamentales de Electricidad
Tema 1: Conceptos Fundamentales
de Electricidad

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Índice
1.1.1. Electricidad.
1.1.2. Características electrostáticas de los cuerpos.
1.1.3. Estructura de la materia.
1.1.4. Modelo atómico de Bohr.
1.1.5. Electricidad estática y dinámica.
1.1.6. Tipos de energía.
1.1.7. Magnetismo.

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Capacidades
• Interpreta las interacciones eléctricas de acuerdo con la teoría de campo eléctrico.
• Conoce el principio y las características del funcionamiento de la corriente eléctrica y
determina las diferentes clases de corriente eléctrica.
• Aplica correctamente la teoría de la ley de Ohm para evaluar corriente y voltaje en circuitos
eléctricos.
• Conoce los efectos del campo magnético sobre las cargas en movimiento.

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Saberes previos

6. 7
Saberes previos

7. 8
Saberes previos

8. 9

9. 10
CONCEPTOS BÁSICOS DE ELECTRICIDAD
Los físicos distinguen cuatro diferentes tipos de fuerzas que son comunes en todo el Universo.
Estas fuerzas son: electromagnetismo, gravedad, fuerzas débiles y súper fuerza

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CONCEPTOS BÁSICOS DE ELECTRICIDAD
Los físicos distinguen cuatro diferentes tipos de fuerzas que son comunes en todo el Universo.
Estas fuerzas son: electromagnetismo, gravedad, fuerzas débiles y súper fuerza

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Introducción
El sistema de carga, es el encargado de se
generar la electricidad en los vehículos, aquí
se producirá la suficiente energía para
mantener al vehículo en funcionamiento.

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Introducción
El sistema electrónico , es el encargado de
controlar las emisiones de gases
contaminantes.

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1.1. Conceptos fundamentales de electricidad
• Universo
• Materia
• Molécula
• Átomo
• Electro, protón, neutrón

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1.1.1. Electricidad
Todos los cuerpos están formados por elementos químicos o sustancias elementales, y cada
uno de ellos está constituido por partículas elementales o átomos.
Cada átomo está formado por:
- Electrones --- cargas negativas.
- Protones ----- cargas positivas.
- Un núcleo denominados neutrones, sin carga eléctrica.
Los electrones giran en órbitas distintas alrededor del núcleo.

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1.1.1. Electricidad
La electricidad es una energía que se genera a partir del flujo de electrones en un material,
existen materiales que pueden realizar rápidamente el fluido y otros que impiden el paso del
electrón.

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1.1.2. Características electrostáticas de los cuerpos
• Cuerpos con carga positiva

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1.1.2. Características electrostáticas de los cuerpos
• Cuerpos con carga negativa

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Electricidad estática
Se denomina electricidad estática a aquella que no se mueve en relación a una substancia
determinada

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Electricidad estática
• La electricidad estática generada en esta forma se denomina electricidad por frotamiento y
la cantidad de electricidad con que se carga una substancia se llama carga eléctrica y se
representa con el símbolo Q.
• Se mide en Culombios y se representa por la letra C.
• 1 C es igual a 6.25 x 10 18 electrones bajo “ Fundamentos de electricidad “
• 1 A = 6.25 x 10 18 electrones/seg = 1 C/seg

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1.1.3. Estructura de la materia
LA MATERIA
PARTÍCULAS
MOLÉCULAS
ÁTOMOS
IONES

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Estructura de la materia
• Todo lo que está al alcance de nuestra vista está formado por materia. Lo que vemos y
tocamos es materia y está a su vez formado por la combinación, más o menos sólida, de
cuerpos simples: carbono, oxígeno, nitrógeno, hierro, cobre, silicio, hidrógeno, etc

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1.1.3. Estructura de la materia
Molécula
Una molécula es una entidad eléctricamente neutra compuesto de dos o más átomos del
mismo elemento o elementos diferentes.

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1.1.3. Estructura de la materia
Átomo
El átomo constituye la parte más pequeña de la materia, toda materia esta compuesta de
átomos neutros o ionizados.

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El átomo
• El átomo está compuesto por una serie de partículas, positivas y negativas, que se equilibran
entre sí formando un conjunto que es capaz de determinar el tipo de cuerpo simple a que
pertenecen según el número de estas partículas
• Los átomos se componen de un núcleo formado por partículas con carga positiva (protones),
partículas con carga neutra (neutrones) y partículas con carga negativa (electrones). Además
de los electrones que giran alrededor del núcleo, dependiendo del átomo, pueden existir
electrones libres de moverse.

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1.1.3. Estructura de la materia
Iones
Un ion es una molécula o átomo que presenta carga eléctrica positiva o negativa. Es decir, un
ion es un átomo cuya carga eléctrica no es neutra.
Existen dos tipos de iones: Anión y catión.
Anión Catión

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1.1.4. Modelo atómico de Bohr
• Para cada órbita, Bohr asignó un número de máximo de electrones como se puede apreciar
en la siguiente imagen.
• Primeros se cargarán los niveles de menor energías, llamados también internos y continúan
los de mayor energía o externos. A esta distribución se denomina “configuración
electrónicas”.

27. 28
¿Qué es el Modelo atómico de Bohr?
• Niels Bohr fue un físico danés que en 1913 propuso un nuevo modelo para explicar la
estructura del átomo y su comportamiento a través de la estabilidad de los electrones.
• Fuente: https://www.caracteristicas.co/modelo-atomico-de-bohr/#ixzz7OCyNpIAu

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1.1.4. Modelo atómico de Bohr
Ejemplo:
De acuerdo a la tabla periódica el número atómico del sodio es 11, quiere decir que tiene once
electrones y once protones, además cuenta con 12 neutrones, para esta representación sólo se
considera el número de electrones, la tabla indica que se encuentra en el tercer nivel
energético de la tabla periódica, por tanto se debe de acomodar los once electrones en las tres
órbitas, así el primer orbital tiene dos electrones, el segundo ocho y sobra uno para el tercer
nivel.

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Tabla periódica

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1.1.5. Electricidad estática y dinámica
Electricidad estática
Electricidad estática
Se
manifiesta por
acciones
mecánicas
o chispas.
Electrones
estáticos.
Acumulación
de
electrones.
Un cuerpo
afecta a los
demás
cuerpos.
Los
materiales
cargados
vuelven a su
equilibrio. Todo material
cargado
positivamente
tiene menos
electrones.

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Electricidad estática y dinámica

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Electricidad estática y dinámica

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1.1.5. Electricidad estática y dinámica
Electricidad dinámica
Para qué la electricidad sea realmente útil está debe permanecer en movimiento, es decir, se
debe de producir el salto de electrón entre átomos y la fuente que la genere debe estar en
constante renovación o realizar descargas eléctricas para que no pierdas su capacidad en pocos
segundos de trabajo.

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1.1.6. Tipos de energía
Por frotamiento o fricción:
La frotación o fricción fue la forma más antigua que conoció el hombre para generar
electricidad.

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Electricidad estática y dinámica
• La electricidad es el conjunto de fenómenos físicos asociados a la presencia y el flujo de
cargas eléctricas
• Esta forma de energía se produce por el movimiento o flujo de electrones. Los electrones
son partículas diminutas en los átomos. El movimiento de los electrones provoca una carga
eléctrica o tensión que libera energía.
• Los electrones son partículas subatómicas que giran alrededor del núcleo de un átomo.
Tienen una carga negativa y cuando experimentan una fuerza de atracción o repulsión,
pueden pasar de un átomo de un material conductor a otro. Crear electricidad es crear este
movimiento de electrones.

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Electricidad estática y dinámica
Hay dos tipos de energía eléctrica:
• Electricidad estática. La electricidad estática es un tipo de electricidad que no se mueve.
• Electricidad dinámica. La electricidad dinámica es un flujo de electricidad a través de un
material conductor.
La electricidad estática se produce en materiales no conductores. En estos materiales, la carga
eléctrica inducida permanece en reposo; no se mueve porque no puede circular ninguna
corriente (está en un material no conductor).

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Electricidad estática y dinámica
• Cuando los electrones se liberan de una sustancia y se ven obligados a fluir hacia un material,
se crea electricidad dinámica. Es el tipo de electricidad que nos llega a través de la compañía
eléctrica.
• En este tipo de electricidad, los electrones viajan a través de un circuito formado por
materiales conductores.
• La corriente eléctrica es el flujo de electrones a través de un material. Hay dos tipos de
corriente eléctrica:
Corriente continua (DC), cuando los electrones fluyen en una sola dirección. Por ejemplo, la
corriente generada por un panel fotovoltaico.
Corriente alterna (CA), cuando los electrones cambian continuamente de dirección de
positivo a negativo. Es el tipo de electricidad que llega a nuestros hogares.

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1.1.6. Tipos de energía
Por reacciones químicas:
Su funcionamiento se basa en la reacción química entre dos elementos diferentes. Si se
introducen dos placas metálicas o electrodos metálicos como el cobre y el zinc en una solución
ácida más agua, se puede comprobar la existencia de una fuerza electromotriz entre las dos
placas.

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1.1.6. Tipos de energía
Por presión o vibración:
Ciertos cristales tienen propiedades piezoeléctricas, es decir, convierten la energía mecánica en
energía eléctrica al ser sometidos a presión o vibración; estos son: el cuarzo, la turmalina, el
titanio de bario, la sal de rochelle, etc.

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1.1.6. Tipos de energía
Por calor y por luz:
Energía radiante es el nombre que se le da a la
energía proporcionada por fuentes de calor o de
luz.
También se puede obtener electricidad de la luz
o de la energía lumínica; ello se consigue con
una celda fotovoltaica.

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1.1.7. Magnetismo
Es la fuerza invisible que sólo puede detectarse por el efecto de atracción que produce entre
dos o más cuerpos.

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1.1.7. Magnetismo
El principio básico del magnetismo establece que: polos de distinto tipo (N-S y S-N) se atraen, y
polos del mismo tipo (N-N y S-S) se repelen.

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1.1.7. Magnetismo
Campo Magnético
La atracción y repulsión de polos se debe a una fuerza que actúa alrededor de ellos y es capaz
de provocar acciones. Pero dicha fuerza no sólo actúa en los polos también actúa sobre todo el
imán. Entonces a esta fuerza se le conoce como campo magnético.

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1.1.7. Magnetismo
Líneas de fuerzas
Cada línea de fuerza es un lazo de energía magnética que tiene una duración definida: parte del
polo norte, atraviesa el espacio encerrado por el campo magnético y regresa al polo sur,
volviendo al polo norte.

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1.1.7. Magnetismo
Permeabilidad magnética:
Es la facilidad con que pueden pasar las líneas de fuerza magnética a través de una sustancia.
Puesto que las líneas de fuerza o flujo magnético pueden atravesar el aire.

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1.1.7. Magnetismo
Reluctancia magnética:
Es el efecto contrario a la permeabilidad magnética, o sea la oposición o dificultad que ofrece
una sustancia al paso de las líneas de fuerza.

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1.1.7. Magnetismo
El circuito magnético
Las líneas de fuerza magnética no terminan en los polos del imán, sino que son continuas y
cerradas, como la corriente eléctrica a través de un conductor o un circuito eléctrico.

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Ejercicios
• ¿Qué es la electricidad?
• ¿Dónde se genera la electricidad en el vehículo?
• Según el modelo atómico de Bohr, realice la configuración electrónica para el Aluminio.

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Conclusiones
• La materia es todo aquello que ocupa un lugar en el espacio y está compuesta por moléculas
y átomos, cada átomo está compuesta por electrones (cargas negativas), protones (carga
positivas) y neutrones (sin carga).
• En los materiales como la ropa, papel, vidrio, etc. Al frotarse manifiestan propiedades de
atracción o repulsión respecto a otros materiales, se deduce que el material esta cargado,
donde se debe de identificar la carga (positivo o negativo).
• El modelo atómico de Bohr permite entender el posicionamiento de los electrones para
calcular o identificar el salto de electrón entre átomos, a este fenómeno también se le
conoce como salto cuántico.
• Existen diferentes formas de generar la electricidad, siendo el de reacción química la más
utilizada en los vehículos automotores.
• El magnetismo es la característica física de algunos materiales cuando de nombra al imán en
su forma natural la corriente que origina el magnetismo es el conjunto de todas las
corrientes elementales que poseen los electrones girando al rededor de sus núcleos.

50. 51
Referencias bibliográficas
• Automecánico. (1986/1997). Diagramas eléctricos.
http://automecanico.com/auto2012/hyunelect.html
• Squall18. Electricidad y magnetismo. http://squall18.blogspot.es/1204663080/como-
funcionan-los-acumuladores-de-los-automoviles-/
• Celis, E. Diagramas típicos sistemas de encendido.
http://www.automecanico.com/auto2013/desdis2.html
• Celis, E. Sistema de encendido. http://automecanico.com/auto2002/sisencendido5.html
• Meganeboy, D. Motor de arranque.
http://www.aficionadosalamecanica.net/curso_motor.htm
• Torres, A. Cómo probar el motor de arranque. http://easyautodiagnostics.com/es/indice-
general/como-probar-el-motor-de-arranque-1